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。 6%&DJBU! b<BkI""b 1. 建模任务 " ,]A.,
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ue -a/a 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 w}?,N 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 GK{~n
#66u<FaG 2. 建模任务:正弦光栅 oTveY ^39?@xc@ x-z方向(截面视图) 1%7zCM0s c
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[@0Hmd7 光栅参数: !*}E 周期:0.908um c@$W]o"A 高度:1.15um *s?C\)x (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) FLQ^J3A,I
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3. 建模任务 uCj)7>}v{M
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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。 k"+/DK,:
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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。 JQSczE3
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4. 光滑结构的分析 uC?/p1
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 p e$WSS J
对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% fjHd"!)3
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5. 增加一个粗糙表面 g8]$BhRIfr
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B";Dj~y VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 l'?(4N 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。 la{o<||Aq
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YGZa##i C{YTHNn S>R40T=e \ZC0bHsA 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
F#|mN0op 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
8[IR;gZf 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
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TWU1@5?Ct 8e_9u@p+w 6. 对衍射级次效率的影响 [UB]vPXm$ &IFXU2t} #wF6Wx iG 粗糙度参数:
/[|A(,N}{ 最小特征尺寸:20nm
/%P,y+<}iG 总的调制高度:200nm
OmaG|2u 高度轮廓
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}SGb`l VpB+|%@p jo"zdb 效率
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}Q_ }c9? 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
3EyVoS6D cB7'>L (E \lLlN 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
a7e.Z9k! 总调制高度:400nm 高度轮廓
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hJ(S]1B~G N)X51;+ 效率
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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。 z?(QM: D__*?frWpW 粗糙度参数: Xl/2-'4 最小特征尺寸:40nm tZA%^Y 总调制高度:200nm -nk0Q_7N 高度轮廓
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效率 qZX\riR
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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。 c4L++
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粗糙度参数: E=l^&[dIl
最小特征尺寸:40nm 'h;x>r
全高度调制:400nm d7v_>
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效率 p}h9>R
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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。 x%,!px3s
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7. 总结 *x&y24
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)。 Nrk/_0^
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 aTPmW]w6
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。 9E]7Etfw
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。 A{ a`%FAV @]B
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