[技术]受粗糙光栅表面影响的光栅级次效率分析 [复制链接]

该案例介绍了一个正弦光栅的仿真，该光栅表面具有随机变化的粗糙度结构。此外，分析了对衍射级次的影响，特别是衍射效率。 S4Y&  
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1. 建模任务 Azl&mu  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 |$8~?7Jv  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 ,JAx ?Xb  
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2. 建模任务：正弦光栅 (l^3Z3zf&  
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x-z方向(截面视图) TN+iA~kQ  
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光栅参数： +B B@OW  
 周期：0.908um lr>oYS0  
 高度：1.15um ;oW6 NJ  
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次，详见案例341) j*
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3. 建模任务 Wbr|_W  
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 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器，可对光栅衍射效率进行严格的计算。 ?Y-%'J(  
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 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 x$5) ^ud?  
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4. 光滑结构的分析 PRu 6xsyA  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 `^u>9v-+'  
 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% zMbN;tu  
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5. 增加一个粗糙表面 $?Yry.2  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 RQ vft  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 2`7==?  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 R)_%i<nq\  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 /Y9>8XSc  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 !}YAdZJ  
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6. 对衍射级次效率的影响 QQ%D8$k"  
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粗糙度参数： >.Chl$)<  
 最小特征尺寸：20nm XC4X-j3
 
 总的调制高度：200nm vI:;A
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 高度轮廓 _,p/l&<  
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 效率 p`b"-[93  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 *,e:]!*  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm 0"kbrv2y  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 kDEPs$^  
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 效率 0t Fkd  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 DnC{YK  
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粗糙度参数： wG~`[>y (  
 最小特征尺寸：40nm =y [M\m  
 总调制高度：200nm igkYX!0#8O  
 高度轮廓 &|Bc7+/P  
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 效率 f-
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 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 kw#;w=\>R{  
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粗糙度参数： S0B|#O%Z  
 最小特征尺寸：40nm Ir {OheJ  
 全高度调制：400nm \DYWy*p
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 高度轮廓 ?j40} B]]d  
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 效率 9f2UgNqe9  
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V,mw[Hw  
 对于较粗糙的表面，0级衍射效率大幅降低，而且±1级衍射效率的不对称性增大。 ZX>AE3wk  
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7. 总结 6eT5ktf  
 VirtualLab的光栅工具箱可对任意形状光栅结构进行严格分析(如包含一个附加粗糙面的正弦光栅)。 G!"YpYml  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 Q~OxH'>>(  
 光栅级次分析器能够计算全部或特定衍射级次的衍射效率。 Jbjmv:db  
 利用VirtualLab光栅工具箱，光栅表面的粗糙度可被加以考虑。因此，由于加工引起的结构差异产生的影响可被估算。 tZ'|DCT  
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