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。 oe"ShhT
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1. 建模任务 Y
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一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 /2cOZ1G;
对于该仿真,采用傅里叶模态法。 FuBRb(I
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2. 建模任务:正弦光栅 `Db}q^mQ
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x-z方向(截面视图) ?=rh= #
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光栅参数: '#6DI"vJ
周期:0.908um S-|$sV^cG
高度:1.15um 4q8%!\A+
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341) Lr&BZM
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3. 建模任务 \vQ (
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VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 1+iiiVbMH
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利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 iJeT+}
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4. 光滑结构的分析 I9m
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 tWIhbt
对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% 0IuU4h5Fr
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5. 增加一个粗糙表面 u Rg^:
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VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 }e)ltp|
因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 u"ow?[E
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该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 1>1!oml1E
第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 1'U-n{fD
第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 0)#I5tEre
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6. 对衍射级次效率的影响 kJ
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粗糙度参数: j43HSY7@
最小特征尺寸:20nm pQD8#y)` C
总的调制高度:200nm ;F5%X\t-
高度轮廓 Sw~<W%! ?
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粗糙表面对效率仅有微弱的影响 [z?XVl<
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粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm V.}U p+WL
总调制高度:400nm 高度轮廓 _]NM@'e
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由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。 f3O3pIA
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粗糙度参数: rYT3oqpfT
最小特征尺寸:40nm }
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总调制高度:200nm }x+{=%~N
高度轮廓 h^4oy^9
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更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 -?ip ?[Z
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粗糙度参数: A%Ao yy4E
最小特征尺寸:40nm SFuzH)+VO
全高度调制:400nm 3Vhm$y%Td
高度轮廓 {It4=I)M
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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。 .NabK
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7. 总结 ]+oPwp;il
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)。 qsJo)SA
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 fO9e ;
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。 t4nAy)I)P
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。 #<)u%)`
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