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。 `<Z5/;a5W
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1. 建模任务 1cE3uA7
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一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 tJ>OZ
对于该仿真,采用傅里叶模态法。 8K!
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2. 建模任务:正弦光栅 DiK@>$v
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x-z方向(截面视图) 7xP>AU)y
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光栅参数: zcGeXX}V?
周期:0.908um \(t.|
高度:1.15um UV%Al)3
(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) nXDU8|"
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3. 建模任务 4@PH5z
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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。 a3i4eGT -
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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。 ]/!#:
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4. 光滑结构的分析 "d'D:>z]%
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 d\}r.pD
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% zhH-lMNj-
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5. 增加一个粗糙表面 V6Kw71'9
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VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 Jrd:6Z
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。 1BK-uv:
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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)。 b: UTq
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第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 !Mp.jE
第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 _,:gSDW|
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6. 对衍射级次效率的影响 1w}%>e-S
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粗糙度参数: jovI8Dw
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最小特征尺寸:20nm 2Z
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总的调制高度:200nm B2QttcJ
高度轮廓 SW|{)L,
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效率 <eP`Lu"
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粗糙表面对效率仅有微弱的影响 "w.gP8`
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粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm H1iewsfzH
总调制高度:400nm 高度轮廓 +6tj
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F}p)Q$0
效率 *;7~aM
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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。 JGl0
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粗糙度参数: d>[=]
最小特征尺寸:40nm EM9K^l`
总调制高度:200nm qKu/~0a/
高度轮廓 7.Df2_)
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效率 E(]39B"i
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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。 zf+jQ
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粗糙度参数: DJ)Q,l*|N9
最小特征尺寸:40nm [t#xX59
全高度调制:400nm />^ sGB
高度轮廓 g
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效率 EjxzX1:
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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。 ->"Z1
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7. 总结 D@.+B`bA
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)。 B?M&j
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 nh"8on]M~
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。 \N3A2L)l
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。 hbfN1"z
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