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。 `$4wm0G|
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1. 建模任务 %N\45nYU:
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一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 7F]oK0l_
对于该仿真,采用傅里叶模态法。 Ai%Wt-
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2. 建模任务:正弦光栅 rk+s[Qi~
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x-z方向(截面视图) {o'(_.{
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光栅参数: UM1h[#?&V)
周期:0.908um \Pfm>$Ib=
高度:1.15um j0cB#M44
(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) K_j*9@
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3. 建模任务 yqb$,$
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tR=1.M96Y
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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。 AGlFbc(L
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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。 ^AwDZX
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4. 光滑结构的分析 2j^8{Agz
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 gfXit$s
对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% /u'V>=D;f
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5. 增加一个粗糙表面 "f!H[F1~
P#KTlH
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VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 R4f_Kio
因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 F @!9rl'
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该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 XJ1<!tl
第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 M;X}v#l|XI
第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 3jM+j_nR
h],l`lT1\
2,6|l.WFpE
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6. 对衍射级次效率的影响 UDgUbi^v|D
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粗糙度参数: D89(u.h
最小特征尺寸:20nm UTxqqcqEny
总的调制高度:200nm YLNJ4nE
高度轮廓 RZ9chTX/
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效率 qJJ~#W)
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粗糙表面对效率仅有微弱的影响 Ei\tn`I&
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粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm ,uhOf! |
总调制高度:400nm 高度轮廓 uRRp8hht
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效率 uKpWb1(
uU`Mq8)R
由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。 ty)~]!tA
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粗糙度参数: e_t""h4D
最小特征尺寸:40nm {$qLMx';
总调制高度:200nm A}(Q^|6
高度轮廓 %D<>F&h
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效率 {P
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Ab)X/g-I@
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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。 <(dg^;
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粗糙度参数: u+,
最小特征尺寸:40nm &0%x6vea
全高度调制:400nm 9/I|oh_
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高度轮廓 zQyt 1&!
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效率 !6:X]
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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。 6]5e(J{Fz
B@v"giJg r
7. 总结 6-h(305A
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)。 I`FqZw
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 }
cQ`L
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。 E [b6k&A
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。 w{5v*SHl}`
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