[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。 qOmL\'8  
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1. 建模任务 oR%cG"y  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 >mtwXmI  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 P_H2[d&/>D  
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2. 建模任务：正弦光栅 _s<BXj  
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x-z方向(截面视图)
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光栅参数： Z6M qcAJ3j  
 周期：0.908um (I6Q"&h]  
 高度：1.15um 9*~";{O.Oa  
(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) >`[+24e  
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3. 建模任务 d%L/[.&  
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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。 w87$p821  
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 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 ZmkH55Cn  
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4. 光滑结构的分析 Z6-  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 s`G}MU  
 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% RkTYvAk|kY  
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5. 增加一个粗糙表面 C]3:&dx9  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 a-nn[j  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 +~:OUR*>  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 xDPR^xY  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 Hj`\Fm*A  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 F|'u0JQ)$  
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6. 对衍射级次效率的影响 {6
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粗糙度参数： / $s(OFbi#  
 最小特征尺寸：20nm X(.[rC>  
 总的调制高度：200nm f`}/^*D  
 高度轮廓 +T4}wm  
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 效率 ^ rUq{  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 K3WaBcm  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm #,1)@[  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 yc`3)  
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G;[O~N3n.  
 效率 'n\PS,[1R  
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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。 0ZLLbEfnPB  
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粗糙度参数： Jt<J#M<}7  
 最小特征尺寸：40nm C(8!("tU  
 总调制高度：200nm 6hcK%0z  
 高度轮廓 Bga4kjfmk  
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 效率 IGlyx'\_  
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ffNA^e  
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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。 :>_oOn[_  
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粗糙度参数： 0V^I.S/q  
 最小特征尺寸：40nm 1A#/70Mo  
 全高度调制：400nm h^1!8oOYD  
 高度轮廓 G+k wG)K  
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 效率 7`^Y*:(  
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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。 UlNV%34"  
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7. 总结 BpX`49  
 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)。 fgC@(dvfk  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 d+ZXi'  
 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。 cD)9EFo  
 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。 bu $u@:q 6  
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