[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。 />Zfx.Aj6  
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1. 建模任务 qdk!.A{  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 j^#\km B  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 V$DB4YM1k  
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2. 建模任务：正弦光栅 A ,0}bFK  
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x-z方向(截面视图) >,zU=I?9Y  
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光栅参数： ,DHH5sDCn  
 周期：0.908um w;$elXP|  
 高度：1.15um g,YF$:e  
(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) `Qb!W45  
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3. 建模任务 ozS'n]8*  
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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。 aC9iNm8w  
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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。 h] )&mFiE"  
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4. 光滑结构的分析 6&E[hvu  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 4avkyFj!h  
 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% lgt&kdc%o  
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5. 增加一个粗糙表面 0
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 Z<C39s  
 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。 :O,,fJ<x.O  
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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)。 nF3
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 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 b+AxTe("  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 N-}OmcO]e  
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6. 对衍射级次效率的影响 DKlHXEt
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粗糙度参数： _Co v>6_i  
 最小特征尺寸：20nm us8ce+  
 总的调制高度：200nm 2,|@a\H  
 高度轮廓 .Xxxz Wyk  
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 效率 BlqfST#6  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 4Im}!q5;:<  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm Xn!=/<TIVz  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 +tlbO?  
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 效率 ZkMH
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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。 -42 U  
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粗糙度参数： Oh}@c~7;  
 最小特征尺寸：40nm M9yqJPS}B  
 总调制高度：200nm Z\?!&&  
 高度轮廓 dt>!=<|k  
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 效率 {#{nU NW  
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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。 6~k qU4l
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粗糙度参数： %#]/]B/4  
 最小特征尺寸：40nm *EtC4sP  
 全高度调制：400nm =4x-x nA  
 高度轮廓 OL&VisJ{75  
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 效率 0`WZ  
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0*u X2*  
 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。 u-dF~.x  
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7. 总结 Qnp.Na[JV  
 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)。 ui^v.YCMI  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 (b1rd  
 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。 
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 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。 :Z5kiEwYM  
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