[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。 @*SgeLeL  
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1. 建模任务 NMq#D$T  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 *((wp4b  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 v_-S#(  
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2. 建模任务：正弦光栅 PAG.],"D  
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x-z方向(截面视图) ,'[&" Eg  
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光栅参数： #Hm*<s.  
 周期：0.908um 6f1%5&si  
 高度：1.15um h!# (.P  
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次，详见案例341) ie4keVlXc  
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3. 建模任务 0uX"KL]Elf  
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 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器，可对光栅衍射效率进行严格的计算。 c`:
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 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 {ctEjgiE  
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4. 光滑结构的分析 :|hFpLt  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 h{zE;!+)D  
 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% 4R_Vi[i  
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5. 增加一个粗糙表面 HQi57QB  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 3f'dBn5  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 !'uLV#YEZ  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 O6rrv,+_L  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 *"rgK|CM$  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 1d49z9F  
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6. 对衍射级次效率的影响 x;H#-^LxW=  
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粗糙度参数： a`}b'X:  
 最小特征尺寸：20nm 99XbpP55  
 总的调制高度：200nm i!zh9,i>M  
 高度轮廓 \EH:FM}l,  
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 效率 CbK&.a  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 StUiL>9T#  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm XOl]s?6H$  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 bS 'a)  
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 效率 "cerg?ix  
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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。 dZ!Wj7K)  
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粗糙度参数： ?D
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 最小特征尺寸：40nm 8kZ~  
 总调制高度：200nm &fBLPF%6  
 高度轮廓 % '>S9Ja3  
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 效率 9kPwUAw  
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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。 yhr\eiJ@6  

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粗糙度参数： ]Jj\**  
 最小特征尺寸：40nm *AXu_^^  
 全高度调制：400nm dN>XZv  
 高度轮廓 UTQ$sg|7p  
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 效率 b?-%Uzp<  
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 对于较粗糙的表面，0级衍射效率大幅降低，而且±1级衍射效率的不对称性增大。 EWN$ILdD  
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7. 总结 U{D ?1tF  
 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)。 2F-!SI  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 64}Oa+*s  
 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。 q`09   
 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。 k]x64hgm  
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