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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。 AeaPK  
    EMh r6</  
    1. 建模任务 ]% Y\ZIS  
    *2=W5LaK.  
    [^M|lf   
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 2A>C+Y[7\  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 7 W{~f?Sh  
    O~6Q;qP  
    2. 建模任务:正弦光栅 .EG* +,  
    n$YE !D'  
    x-z方向(截面视图) P_}/#N{C  
    pqeL%="p;  
    Ft) lp>3gv  
    光栅参数 HlPG3LD!  
     周期:0.908um 6JH 56  
     高度:1.15um ]n5"Z,K  
    (这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341) a.DX%C /5  
    E=k w)<X2  
    3. 建模任务 EE]=f=3  
    H_Os4}  
    ?+Q$#pb  
    6-]h5L]  
    Y\p $SN  
     VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 \?&A u  
    *NlpotW,f  
     利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 f05=Mc&)  
    Y208b?=9w  
    J$QBI&D  
    Vho0e V=  
    4. 光滑结构的分析 LwOJ |jA(,  
    k" YHsn  
    4P%m>[   
    xnbsg!`;7W  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 9U^$.Lb  
     对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% _!!}'fMC  
    Q]rqD83((  
     so fu  
    8%ik853`  
    5. 增加一个粗糙表面 P'tMu6+)  
    Pz@/|&]  
    94{)"w]  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 =VSkl;(O  
     因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 /.$L"u  
    c@(1:,R  
    yU7I;]YP  
    TsHF tj9S  
    kXwi{P3D$  
    J?%}=_fsa  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 7tgFDLA  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 S;=_;&68?  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 2*u.3,aW  
    Z^# ]#f  
    +O+<Go@a  
    #3 bv3m  
    6. 对衍射级次效率的影响 =nU/ [T.  
    y94kX:q  
    a2yE:16o6  
    粗糙度参数: i8~$o:&HT  
     最小特征尺寸:20nm } 0M{A+  
     总的调制高度:200nm vv.PF~:  
     高度轮廓 f^9&WT  
    Rri`dmH   
    vZkXt!%)  
    8!zb F<W9  
    G{b:i8}l  
     效率 PAZ$_eSK6  
    S&?7K-F>_o  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 |0 !I5|<k  
    maC>LBa2/  
    !M;A*:-  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm ?`AGF%zp  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 ai;\@$ cq  
    Yc`<S   
    ]V<-J   
    #?&0D>E?k  
     效率 8h.V4/?  
    6sB$<#  
    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。 ^o d<JD4  
    HZZDv+  
    粗糙度参数: 2o5;Uz1{  
     最小特征尺寸:40nm `;F2n2@  
     总调制高度:200nm $|a;~m>  
     高度轮廓 'UfeluMd  
    k+1gQru{d  
    uZ(? >  
    G!Zyl^  
     效率 S%l:kKD  
    U7H9/<&o  
    };S0 G!  
    n29(!10Px  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 #a,9B-X  
    kMxjS^fr  
    vV^dm)?  
    粗糙度参数: C;qMw-*F  
     最小特征尺寸:40nm yA;W/I4  
     全高度调制:400nm }htPTOy5  
     高度轮廓 Ty+I8e]{  
    X9XI;c;b-  
    Rs7 |}Dl}  
     效率 %}b8aG+  
    `# ^0cW  
    .zC*Z&e,.[  
    O4Dr ]Xc]  
    213\ehhG<  
     对于较粗糙的表面,0级衍射效率大幅降低,而且±1级衍射效率的不对称性增大。 ]J@/p:S>  
    ngUHkpYS5  
    7. 总结 J(iV0LAZb  
     VirtualLab的光栅工具箱可对任意形状光栅结构进行严格分析(如包含一个附加粗糙面的正弦光栅)。 k4y}&?$B  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 `|Fp^gM  
     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。 '6S%9ahE  
     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。
    {-WTV"L5*2  
    L`3n2DEBf  
     
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