[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。 A+iQH1C0h  
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1. 建模任务 `Ft.Rwj2:m  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 /H:'(W_b;  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 gk>A  
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2. 建模任务：正弦光栅 /IxMRi=  
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x-z方向(截面视图) 38>8{Ma  
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光栅参数： V2u^sy  
 周期：0.908um :eo2t>zF-<  
 高度：1.15um H
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(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) eg3zpgZ  
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3. 建模任务 q-KN{y/  
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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。 PxM]3Aoa  
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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。 !}9k @=[  
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4. 光滑结构的分析 )|x)KY  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 Ep|W>  
 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% a<kx95  
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5. 增加一个粗糙表面 .,)NDG4Q  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。  O3bo3Cm$  
 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。 <T>C}DGw  
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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)。 ArDkJ`DE  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 @/@#,+  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 y Rr,+>W  
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6. 对衍射级次效率的影响 Ms;:+JI  
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粗糙度参数： Cu3^de@h  
 最小特征尺寸：20nm 9+)5#!0  
 总的调制高度：200nm
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 高度轮廓 =B@owx  
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 效率 GD<xmuo  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 d#9 \]Ul&  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm ZT:&j4A|0  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 *~~ >?  
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 效率 >0z(+}]3z  
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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。 B~K@o.%  
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粗糙度参数： I]t ",s/j
 
 最小特征尺寸：40nm $Zf hQ5bat  
 总调制高度：200nm 99j^<)  
 高度轮廓 6}zargu(;  
V+j58Wuf  
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 效率 f-6
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 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 >|Ps23J#  
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粗糙度参数： nA$zp  
 最小特征尺寸：40nm 4d~Sn81xW  
 全高度调制：400nm b3]QH h/  
 高度轮廓 uf4C+c
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 效率 Sxo9y0K8-  
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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。 vZ3/t8$*  
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7. 总结 CJ0
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 VirtualLab的光栅工具箱可对任意形状光栅结构进行严格分析(如包含一个附加粗糙面的正弦光栅)。 w;f$oT  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 8Ac5K!  
 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。 Qxb5Y)/jn  
 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。 )rX["=  
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