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。 6iC}%eU 8\a)}k~4 1. 建模任务 *|=&MU*+
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Yd<~]aXM 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 g{D&|qWj 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 u8W*_;%:
72{kig9c 2. 建模任务:正弦光栅 D8dTw {C VJ$C)0xQA x-z方向(截面视图) T@RzY2tz }pTj8Tr
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{n 光栅参数: tlcA\+%) 周期:0.908um A>4k4*aFm# 高度:1.15um #|CG %w (这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341) 4u(}eE
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3. 建模任务 w_{z"VeD
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VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 Xoik%T-
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利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 N%_~cR;
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4. 光滑结构的分析 T,IV)aq
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 CX:^]wY
对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% QO?ha'Sl
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5. 增加一个粗糙表面 H@3+K$|v
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GHlra^ VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 WR-C_1-pT 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。 ps[6)d)o C0fA3y72
!'gz&3B~h Nb8<8O
^ (gf\VYM-7 sogbD9Jc 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
?dmMGm0T9 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
395o[YZx* 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
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Gzfb|9,q 3D.S[^s* 6. 对衍射级次效率的影响 q7]WR(e 5HIpoj;\( WV @Tm$r 粗糙度参数:
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B|Z 最小特征尺寸:20nm
O1ha'@qID 总的调制高度:200nm
'; dW'Uwc 高度轮廓
w@ 5/mf? z\h+6FCD
9e)+<H .apX72's, _Ry.Wth 效率
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5muW*7 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
nMa^Eq# vg.%. ~!9 M$W#Q\<*#r 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
4d 3Znpf 总调制高度:400nm 高度轮廓
eq+o_R}CS JAb?u.,Ns_
LA?\~rh! \l:g{GnoT 效率
ThlJhTh<%4 ^'fKey`
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。 :.Qe=}9 xI:
'Hk1 粗糙度参数: r^E]GDz 最小特征尺寸:40nm :]^P^khK 总调制高度:200nm XeSbA 高度轮廓 @Y<tH,*
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z;C=d(|nN
效率 ]`sIs= _[
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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。 rH9}nL
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粗糙度参数: Uo}&-$ B
最小特征尺寸:40nm 7Hl_[n|
全高度调制:400nm i"]8Zw_D
高度轮廓 unnx#e]
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效率 2]3HX3
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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。 a9Fm Y`
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7. 总结 zf,%BI[Hr
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<Z5
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 B`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。 [u9JL3
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。 n<:d%&^n Px#QZZ