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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。 }5\F<b^@Y  
    USv: + .  
    1. 建模任务 VD,g  
    W-2,QVp%  
    J;HkR9<C  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 "1t%J7c_  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 2/3,%5j_  
    xh,};TS(K  
    2. 建模任务:正弦光栅 82{Lx7pI  
    /{6PwlP5  
    x-z方向(截面视图) >:WnCkbp  
    h@&& .S`B  
    rLtB^?A z  
    光栅参数 2Gd.B/L6  
     周期:0.908um l~.ae,|7  
     高度:1.15um sA[hG*#/S  
    (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) [LbUlNq^B@  
    Yxp.`  
    3. 建模任务 j#rjYiYKy  
    07`hQn)Gc  
    cxn3e,d`  
    D6fry\  
    V4PI~"4q#1  
     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。 gMS-mkZ  
    kr[p4X4  
     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。 tNj-~r  
    qj/ pd 7\  
    xM"k qRZ  
    -^yb[b,  
    4. 光滑结构的分析 L|A}A[P  
    `f?v_Ui-$  
    }8`W%_Yk  
    GgwO>[T  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 o`,|{K$H  
     对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% :sDE 'o  
    E{'{fo!#)  
    ~$cz`A  
    kV9S+ME  
    5. 增加一个粗糙表面 I6@98w}"  
    : .Y  
    vkUXMMuf+e  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 |, #DB  
     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。 )IQ5Qu  
    rKxIOJ,T  
    dp;;20z  
    }81eef4$S  
     qmQ}  
    =A[:]),v  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 @/jLN  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 s[<a(  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 3h N?l :/b  
    [Ume^  
    4u0\|e@a  
    /6S% h-#\  
    6. 对衍射级次效率的影响 G4O $gg  
    CWKN0HB  
    yR}PC/>  
    粗糙度参数: : :?,ZA  
     最小特征尺寸:20nm J5Pi"U$FkY  
     总的调制高度:200nm ygI81\ D  
     高度轮廓 _%M+!Ltz  
    CVxqNR*DN  
    pAK7V;sJ  
    n@1;5)&k~  
    cl2+,!:  
     效率 QEtf-xNn^  
    j<,Ho4v}_  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 I'sq0^  
    '?$N.lj$d  
    $+'bRUo  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm m 0jm$> :Z  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 Jr2x`^aNO  
    Lvco9 Ak  
    0 $Ygt0d  
    KkD.n#A  
     效率 VKGH+j[  
    *,x-}%X  
    由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。 X1wlOE  
    XHN*'@ 77;  
    粗糙度参数: %5[,U)X"  
     最小特征尺寸:40nm nf%"7y{dd  
     总调制高度:200nm t 0 omJP  
     高度轮廓 g#W/WKvM  
    @'5*u~M  
    322)r$!"  
    yW@0Q:  
     效率 <q}w,XU  
    _R/^P>Q?  
    JyiP3whW  
    LA +BH_t&  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 pYxdE|2j  
    `S)*(s?T  
    cu |S|]g  
    粗糙度参数: ?@@BIg-  
     最小特征尺寸:40nm "J.7@\^ h/  
     全高度调制:400nm ;~^9$Z@%Q  
     高度轮廓 &7 0o4~Fr  
    4Y'Kjx  
    @gc|Z]CV  
     效率 2bnF#-(  
    ?^X e^1(  
    F ]qX}  
    C<G`wXlP|  
    .sqX>sU/]  
     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。  sJ3O ]  
    Uo<iZ3J  
    7. 总结 @nNhW  
     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)。 =!R+0  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 h=x{ 3P;B  
     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。 S7(Vc H  
     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。
    U%PII>s'#  
    Qnr7Qnb  
     
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