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。 R|v'+bv
l#`G4Vf 1. 建模任务 OZ+v ~'oD
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N0.|Mb"?t 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 DU0/if9. 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 Pc_aEBq
tAF?.\x"g 2. 建模任务:正弦光栅 nYFrp)DLK 5nUJ9sqA x-z方向(截面视图) pF4Z4?W <S041KF.{6
h%krA<G9 光栅参数: LP=j/qf| 周期:0.908um 6,aH[>W 高度:1.15um xC,x_:R` (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) \ l#eW
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3. 建模任务 ~/]]H;;^u
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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。 Aj)Q#Fd[
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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。 BG+i tyH
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4. 光滑结构的分析 Bchv1KF
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 =/!lK&
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% z*EV>Y[
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5. 增加一个粗糙表面 e@Lxduq
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x,!Dd VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 <w{?b'/q 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。 _^r};}-} kh5a >OX
}IyF|[ ->8Kd1^F l1)~WqhE} @up,5` 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
RpQeQM= 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
GtVT^u_ 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
bDkZU SM2Lbfp!u
zuV%`n :\\NK/" 6. 对衍射级次效率的影响 0O9b
7F P:"R;YCvE C\EIaLN< 粗糙度参数:
dFm_"135 最小特征尺寸:20nm
p~ b4TRvA6 总的调制高度:200nm
|9#q7kM 高度轮廓
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2R[v*i^S >}+{;d jE\G_> 效率
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]n!V 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
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3iCe5VF D&G6^ME 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
Vu:ZG*^ 总调制高度:400nm 高度轮廓
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u 效率
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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。 V<QpC5 g3:@90Ba 粗糙度参数: B\J[O5}, 最小特征尺寸:40nm _:r8UVAT. 总调制高度:200nm UP-eKK'z 高度轮廓 @t%da^-HS"
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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。 {7:1F)Pj
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粗糙度参数: imM!Me 0TE
最小特征尺寸:40nm ht-'O"d:
全高度调制:400nm xWxHi6U(
高度轮廓 opfnIkCe
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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。 vPnS`&
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7. 总结 [G_ ;78
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)。 fzJiW@-T
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 H:G``Vq;0m
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。 1I2ndt
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。 LQF;T7VKS) MV5$e