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。 ,~/WYw<o u@tH6k*cBz 1. 建模任务 luW"|
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^\[c][fo 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 ?vFtv}@\ 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 >
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%{rPA3Xoy 2. 建模任务:正弦光栅 U "r)C;5 Bw~jqDZ}| x-z方向(截面视图) SAdo9m' #=)!\ Gqj(2.AY 光栅参数: >cpv4Pgm 周期:0.908um RI+Y+z 高度:1.15um 8llXpe (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) ~7FS'!W,F
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3. 建模任务 M!i*DU+SE
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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,?+h~
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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。 ~2nt33"
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4. 光滑结构的分析 'nq~1 >i
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 V7`vLs-
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% [-i&)eX
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5. 增加一个粗糙表面 WnOvU<Z
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cMCM>*X VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 {$5g29 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。 1B:5O*I!J t: oQHhO? q#I'@Jbj G9V2(P @t@B(1T Rkp
+}@Y_ 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:]lI*R 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
iz)r.TJ 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
oO`a {n- 23Dld+E& K:kb&W @'5*jXd 6. 对衍射级次效率的影响 ^Sj;~ /Oi(5?Jn ; yE.R[I 粗糙度参数:
Ihr[44# 最小特征尺寸:20nm
wnK6jMjkSf 总的调制高度:200nm
"FhC"}N 高度轮廓
z@o6[g/*Q *M*WjEOA ~7PiIky. SS24@:"{ Aqz $WTHW+ 效率
M2R krW# _cC1u7U9 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
<Rs$d0/ eM5-v- ]=ZPSLuEm% 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
2VUN 总调制高度:400nm 高度轮廓
8SLE*c^8 )f8 ;ze l_$>$d &<_q00F 效率
Dgc6rv# "EA =auN{ 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。 #_`p
0wY 0%%y9;o 粗糙度参数: 7=yjd)Iy9m 最小特征尺寸:40nm `HnZ{PKf 总调制高度:200nm WNb2"W 高度轮廓 akPd#mf
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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。 .Ln98#ZR
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粗糙度参数: _Ve)M%
最小特征尺寸:40nm Gd`7Tf)'
全高度调制:400nm SK&1l`3
高度轮廓 S 1^t;{"
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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。 e-UWbn'~
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7. 总结 $%!06w#u
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)。 _
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对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 UWhHzLcXh
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。 4M|C>My
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。 :?= 1aiS )c1Pj#|