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。 ]m ED3# CuS"Wj 1. 建模任务 u+U '|6)E
gOk<pRcTb=
>9?BJv2 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 g 0=Q>TzY 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 G/cE2nD
Yh^~4S? 2. 建模任务:正弦光栅 \1 ^qfw *F ya
qJ) x-z方向(截面视图) EUVB>%P #zRT
-Odk'{nW 光栅参数: \I3={ii0 周期:0.908um 7mUpn:U 高度:1.15um N sUFM (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) T3-8AUCK8?
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3. 建模任务 GQU9UXe
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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。 R^nkcLFb/q
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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。 #fF~6wopV
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4. 光滑结构的分析 q;XO1Se
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 vCPiT2G
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% upD2vtU
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3A~53W$M
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5. 增加一个粗糙表面 ]i}3`e?
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6b-j VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 |.]:#)^X? 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 3L;GfYr0 2J^jSgr50d
*1Q~/<W hx'p0HDta o0f{ePZ= k8]uy2R6} 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
"zT#*>U 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
LLa72HW 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
71nI`.Z yAge2m]<B
q- U/JC '+!@c&d#%o 6. 对衍射级次效率的影响 i2PPVT S\qYw(G H*l2,0&W 粗糙度参数:
rUb`_ W@ 最小特征尺寸:20nm
E7XFt#P. 总的调制高度:200nm
yK1Z&7>J> 高度轮廓
w(sD}YA) -I#]#i@gX
? qn0]. ~S\Ee 2e> l'_P]@* 效率
R\L0
Cst:5m0! 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
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\= M*x 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
F2;k 6M@ 总调制高度:400nm 高度轮廓
7?@s.Sz|fV 9~6FWBt
!y8/El SnMHk3(\ 效率
rtl|zCst YS}uJ&WoF
由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。 [V\0P,l l8" 粗糙度参数: <f
l-P 最小特征尺寸:40nm |.A#wjF9 总调制高度:200nm a88(,:t 高度轮廓 -ejH%CT
hFDY2Cp]D
` |p3@e
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效率 ^ Vl{IsY
s!\:%N
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更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 mk)F3[ke
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粗糙度参数: 9=(*#gRd
最小特征尺寸:40nm ~ccwu
全高度调制:400nm ]fN\LY6p
高度轮廓 83"Vh$&
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效率 <NV[8B#k]
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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。 `0@onDQVc=
5*.JXxE;U
7. 总结 DKd:tL24&
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)。 (Rqn)<<2
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 ar-N4+!@
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。 ?Y:>Ouv*z'
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。 b'
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