[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。 Z2k5qs7g  
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1. 建模任务 piPV&ytI  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 NbhQ-  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 Yb>A?@S  
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2. 建模任务：正弦光栅 AiV1 vD`  
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x-z方向(截面视图) 2fdC @V  
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光栅参数： BUEV+SZ4  
 周期：0.908um Hb9r.;r<EW  
 高度：1.15um Be0v&Q_NK  
(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) 95 X6
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3. 建模任务 Pill |4c<  
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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。 aaesgF  
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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。 K>`*JJ,  
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4. 光滑结构的分析 1?ST*b  
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I-|1eR+3  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 e{IwFX  
 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% CZ/:(sOJ  
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5. 增加一个粗糙表面 >W@3_{0  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 &GLe4zEh  
 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。 zRF+D+  
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Fpf-Fa-K\b  
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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)。 Ewczq1%l:  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 1c03<(FCd  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 m^ [VM&%  
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6. 对衍射级次效率的影响 sD`OHV:  
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粗糙度参数： ^G]H9qY-e  
 最小特征尺寸：20nm w`r)B`!g  
 总的调制高度：200nm t:.ZvA3  
 高度轮廓 qx\P(dOUf  
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 效率 7[u$!.4{*  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 xSoXf0zq:  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm >^hy@m  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 :#zv,U&OC  
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 效率 h9L/.>CX  
X mX .)h'Y  
 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 n^Sc*7  
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粗糙度参数： JqmKD4p  
 最小特征尺寸：40nm j>t*k!db  
 总调制高度：200nm t.E
3Fh!o  
 高度轮廓 "sU ~|  
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 效率 [v$NxmRu  
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Jf=$h20x  
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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。 PofHe
 
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粗糙度参数： Bpw<{U  
 最小特征尺寸：40nm ]/{987  
 全高度调制：400nm !,3U_!  
 高度轮廓 !HP/`R  
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 效率 j,/t<@S>  
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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。 I
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7. 总结 )4P5i b  
 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)。 uJ!yM;{+  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 _("&jfn  
 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。 )tV^)n[w  
 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。 S(f V ,;Z  
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