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    [推荐]VLF示例-受粗糙光栅表面影响的光栅级次效率分析 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2016-08-01
    该案例介绍了一个正弦光栅仿真,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。 e,}h^^"  
    g?"QahH G  
    1. 建模任务 2mzn{S)nV  
    SZe55mK`  
    V5ZC2H  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 1i$VX|r  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 gC2}?nq*  
    xgcJEox!  
    2. 建模任务:正弦光栅 s$pXn&:  
    ~|S0E:*.  
    x-z方向(截面视图) 9F[3B`w  
    ^wBlQmW7J  
    _-({MX[3k<  
    光栅参数 >R]M:Wx  
     周期:0.908um $Okmurnn  
     高度:1.15um eg/itty  
    (这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341)  ,==_u  
    -W^{)%4g  
    3. 建模任务 /jJD {  
    fdK E1,;  
    #T8o+tv  
    &P9fM-]b s  
    ZT!8h$SE:  
     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。 j H2)8~P  
    &Iy5@8  
     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。 N8Rq7i3F?a  
    rZdOU?U  
    2LUsqL\m}.  
    {H[N|\  
    4. 光滑结构的分析 lfDd%.:q4S  
    J' uaZI>'  
    "|Q.{(|kO1  
    1z7+:~;l  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 k"cMAu.  
     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% +'g O%^{l  
    ,zx{RDI  
    ?[ )}N _o#  
    h#4n  
    5. 增加一个粗糙表面 ]'Eg2(wy  
    <J+Oh\8tad  
    xK_UkB-$i  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 V WZpEi  
     因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 ^AU-hVj  
    [ K/l;Zd  
    T2Z$*;,>T  
    ,V 52Fj  
    u|}\Af  
    }O~D3z4l0  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 4dFr~ {  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 HcIJ&".~  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 wicsf<]  
    5PeYQ-B|  
    (LTu=1  
    m]U  
    6. 对衍射级次效率的影响 LAk .f  
    I= :yfW  
    XlF,_  
    粗糙度参数: S\N l|U[  
     最小特征尺寸:20nm s:6K'*  
     总的调制高度:200nm (v?@evQ  
     高度轮廓 M**Sus87Q  
    Xk|a%%O*H  
    =I'iD0eR  
    ]_B<K5  
    Ao ?b1VYy/  
     效率 ktqFgU#rT  
    )wjpxr  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 `?=3[  
    ;/+<N  
    HqV55o5f'  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm 'vVt^h2  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 %_:L_VD@  
    `TO Xkt j  
    m_Hg!Lg  
    UUWRC1EtI  
     效率 I_f%%N%  
    {91Y;p C  
    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。 ,?m@Ko7Y  
    \,NT5>  
    粗糙度参数: e:-pqZT`  
     最小特征尺寸:40nm Cw:|(`9  
     总调制高度:200nm yx?oxDJg  
     高度轮廓 e^q^ AP+*  
    _hV34:1F  
    L>/$l(  
    &#C&0f8PnD  
     效率 ^3sv2wh^|8  
    5u9lKno  
    ph b ;D  
    1 M!4hM Q  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 r:o9:w:  
    W<&/5s  
    xp:I(  
    粗糙度参数: Iw[zN[oz  
     最小特征尺寸:40nm %6fnL~ A  
     全高度调制:400nm !8|r$mN8  
     高度轮廓 .=}\yYGe   
    -{*3<2rFK  
    ;ja~Q .}4  
     效率 4mW$+lzn  
    dAG@'A\f  
    BPW.&2?<  
    )2EvZn  
    4 w*m]D{  
     对于较粗糙的表面,0级衍射效率大幅降低,而且±1级衍射效率的不对称性增大。 4Kj 8 i  
    a m5;B`}q  
    7. 总结 @+~URIG)  
     VirtualLab的光栅工具箱可对任意形状光栅结构进行严格分析(如包含一个附加粗糙面的正弦光栅)。 H{E(=S  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 ^0_>  
     光栅级次分析器能够计算全部或特定衍射级次的衍射效率。 !4^Lv{1QZ  
     利用VirtualLab光栅工具箱,光栅表面的粗糙度可被加以考虑。因此,由于加工引起的结构差异产生的影响可被估算。
    Fi+ DG?zu  
    R+0fs$s u  
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