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    [推荐]VLF示例-受粗糙光栅表面影响的光栅级次效率分析 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2016-08-01
    该案例介绍了一个正弦光栅仿真,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。 6>d 3*   
    /{ 8.Jcx$  
    1. 建模任务 fb]=MoiJ  
    . }tpEvAw}  
    wzI*QXV2s  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 9 Xh<vh8&  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 YBk* CW9  
    { 6*UtG  
    2. 建模任务:正弦光栅 FZ% WD@=  
    z\IZ5'  
    x-z方向(截面视图) y3 S T"U  
    6 1K:SXj  
    :rmi8!o  
    光栅参数 JZNvuPD   
     周期:0.908um xO 1uHaL  
     高度:1.15um na/,1iI<  
    (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) w4&-9[@Y  
    m`3gNox  
    3. 建模任务 7mS_Cz+cB  
    apm,$Vvjy  
    TkjZI}]2  
    Of$gs-  
    @v\jL+B+m  
     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。 #fe zUU  
    h3-dJgb  
     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。 (7P VfS>;  
    Bk4|ik}  
    <C7/b#4>\  
    cT^x^%  
    4. 光滑结构的分析 t4,(W`  
    cp 7;~i3  
    MW.,}f  
    .`N&,&H  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 {[FJkP2l  
     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% 7y>{Y$n  
    Bdf]?s[]  
    \E:l E/y  
    $QuSmA<4lS  
    5. 增加一个粗糙表面 o7 X5{  
    WG*S:_?  
    Os|F  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 kv/mqKVr  
     因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 yNmzRH u  
    rexy*Xv`2p  
    e/u (Re  
    a{8g9a4  
    _M}}H3  
    7tz #R :  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 0f|nI8,z  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 u'EzYJ7  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 5-X(K 'Q  
    E./Gt.Na  
    ~Aq$GH4  
    E?P:!V=_  
    6. 对衍射级次效率的影响 0_-NE4SM/  
    O0#9D'{  
    _:,U$W  
    粗糙度参数: _LSf )  
     最小特征尺寸:20nm })@LvYK  
     总的调制高度:200nm cn!Y7LVr  
     高度轮廓 L%O( I  
    '@+a]kCMev  
    )OcG$H NK  
    |G]M"3^  
    [ 6t!}q  
     效率 k%?A=h  
    rn8t<=ptH3  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 r6eApKZ>f6  
    }7jg>3ng(  
    O:,Fif?;  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm t{)J#8:g  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 BPzlt  
    ?rgk  
    )D q/fW  
    YV0K&d  
     效率 {$mj9?n=v  
    FsYsQ_,R3  
    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。 2r=A'  
    l6EDl0~r  
    粗糙度参数: C|A:^6d3=  
     最小特征尺寸:40nm SNK _  
     总调制高度:200nm O.8{c;  
     高度轮廓 h0fbc;l  
    (7g1eEK%  
    Mz sDDP+h  
    &N! ;d E  
     效率 {r!X W  
    `o~9a N  
    M(2c{TT  
    i`1QR@11  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 j.@TPf*  
    %r*zd0*<n1  
    _ADK8a6%)  
    粗糙度参数: `n!<h,S'2  
     最小特征尺寸:40nm :!f1|h  
     全高度调制:400nm "3i=kvdz  
     高度轮廓 g2<xr;<t^  
    wb }W;C@  
    f`j RLo*L  
     效率 ZdD]l*.\i  
    2ajQ*aNq  
    rtz%(4aS  
    \5%T'S@5  
    C9q`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。 c!BiGw,;  
    hD>O LoO  
    7. 总结 N*Owfr1 N  
     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)。 In)#`E` g.  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 TY=BP!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。 m*BtD-{  
     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。
    ,z?Re)q m  
    <o_H]c->  
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