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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。 NplWF\5y  
    /+g9C(['  
    1. 建模任务 oFC]L1HN&  
    7I0[Ii  
    nhZ^`mP  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 Op2@En|d  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 #o/  
    %{*A@jQsg  
    2. 建模任务:正弦光栅 aI'MVKwMk  
    4u.Fy<+@4M  
    x-z方向(截面视图) o$%I{}9x  
    v:7_ZD6kR  
    oZCjci-  
    光栅参数 M8p6f)l3  
     周期:0.908um 6myF!  H=  
     高度:1.15um dbG5Cf#K\  
    (这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341) Uxl7O4J@H  
    &u}]3E'-k  
    3. 建模任务 {I:nza  
    s=BJ7iU_68  
    W8><  
    2iV/?.<Z&  
    LZ 3PQL  
     VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 {)L*\r  
    }F<=  
     利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 "k'P #v{f  
    qwomc28O  
    Fk*C8  
    zHu w[  
    4. 光滑结构的分析 &hco3HfW  
    (l ]_0-Z  
    4!k 0  
    - D&d1`N4  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 Rxfhk,I  
     对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% j+6`nN7L  
    D%%@+3a  
    %%h0 H[5*  
    A/A; '9  
    5. 增加一个粗糙表面 XKQ\Ts2<k  
    wk[4Qsk<  
    H b}(.`  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 'U/X<LCl  
     因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 ["7]EW\!:  
    7~ =r9-&G  
    1 LUvs~Qu  
    N*NGC!p`N  
    ! a!^'2  
    f~ -qjEWm  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 Q@aDa8Z  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 .jK,6't^  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 3@8Zy:[8<  
    fB"It~ p  
    L[a A4`  
    l37) Q  
    6. 对衍射级次效率的影响 1}XESAX;0  
    [MI?  
    e4<[|B!O  
    粗糙度参数: ^W*3S[-`g  
     最小特征尺寸:20nm >V|KS(}s  
     总的调制高度:200nm #y>q)Ph  
     高度轮廓 \yKYBfp-p  
    + X0db  
    GX,)~Syw*  
    ,/Usyb,`  
    W>cHZ. _  
     效率 \_|g}&}6Y  
    hreG5g9{  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响  Ds@nuQ  
    M'>8P6O  
    _<m yM2z  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm U{?#W  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 E*G {V j  
    Zy&?.d[z  
    K1_#Jhz  
    D\-D ~G]x  
     效率 dO!5` ]  
    LnlDCbF;!  
    由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。 4KnrQ-D  
    ka?EXF:  
    粗糙度参数: 0jmPj   
     最小特征尺寸:40nm 56 [+;*  
     总调制高度:200nm /j$`Cq3I  
     高度轮廓 ujan2'YT  
    \wM8I-f!  
    !v68`l15  
    Gm.2!F=R4A  
     效率 :=e"D;5  
    MCO`\"`l  
    bW?cb5C  
    h;JO"J@H  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 zn2Qp  
    3u@=]0ZN  
    cTu"Tu\Qw  
    粗糙度参数: \?~cJMN  
     最小特征尺寸:40nm (Y:?qy  
     全高度调制:400nm gvCQ![  
     高度轮廓 ~Hb2-V  
    /M5R<rl  
    o3,}X@p  
     效率 BVe c  
    . l-eJ  
    R}T\<6Y  
    lqZUU92;  
    K6G+sBw[  
     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。 R@A"U[*  
    i(an]%'v  
    7. 总结 2 i97  
     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)。 A?4s+A@Eg  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 Ee097A?1vj  
     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。 k4+Q$3"  
     利用VirtualLab光栅工具箱,光栅表面的粗糙度可被加以考虑。因此,由于加工引起的结构差异产生的影响可被估算。
    _qvzZ6  
    c$b~? Mx  
     
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