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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。 y03a\K5[KQ  
    E}/|Lja  
    1. 建模任务 {VG[m@  
    86F+N_>Z  
    {OrE1WHB  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 F|`B2Gr  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 \Pmk`^T  
    ^X%4@,AE  
    2. 建模任务:正弦光栅 'a?.X _t  
    (1j$*?iGA  
    x-z方向(截面视图) O>5u5n  
    P.Z<b:V!  
    u>6/_^iq  
    光栅参数 , %O3^7i  
     周期:0.908um J4c4Os>3  
     高度:1.15um =e-aZ0P  
    (这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341) ?Hxgx  
    ]u ~Fn2  
    3. 建模任务 4$GRCq5N;  
    *"{Z?< 3  
    @b\_696.  
    E(+wl  
    N: jiZ)  
     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。 .r%|RWs6W  
    >1pH 91c'  
     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。 s{J!^q  
    Ny7=-]N4{"  
    6ilC#yyp  
    H6S vU  
    4. 光滑结构的分析 qq3Qd,$Z  
    =1OAy`8  
    *Q120R  
    4?M3#],'h  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 B5H&DqWzr  
     对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% wK`ieHmp  
    02#Iip3t  
    rIfGmh%H  
    a;T[%'in  
    5. 增加一个粗糙表面 64rk^Um  
    %<#3_}"T|  
    #L= eK8^e  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 %R*vSRG/U  
     因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 )u)$ `a  
    z/&a\`DsU  
    {2gd4[:  
    [67E5rk-  
    \ jXN*A  
    ;(0$~O$3u  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 F@'rP++4  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 S<]a@9W  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 _AB9BQm  
    FO>(QLlH  
    IgR"eu U  
    po2[uJ  
    6. 对衍射级次效率的影响 D62 NU  
    [gns8F#H\  
    b hr E  
    粗糙度参数: ytV)!xe  
     最小特征尺寸:20nm V52C,]qQH  
     总的调制高度:200nm V]kGcS}  
     高度轮廓 eQax ZMU  
    sqpOS!]  
    ) !}-\5F  
    o),6o'w(  
    CndgfOF  
     效率 5 -WRv;  
    oSA*~N:  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 Q$h:[_v  
    $7DcQ b9  
    K7xWE,y  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm [kuVQ$)  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 q&Tn>B  
    eBC%2TF  
    4,F3@m:<  
    >AzWM .r  
     效率  I`'a'  
    [&pW&>p3  
    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。 Jg|cvu-+  
    %X"m/4c8}  
    粗糙度参数: H&=n:'k^  
     最小特征尺寸:40nm r -q3+c^+  
     总调制高度:200nm 6(J4IzZ  
     高度轮廓 (YYj3#|  
    }\u%)uZ  
    'uKkl(==%  
    I' ! r  
     效率 RE>ks[  
    << ;HY}s  
    7*>S;$  
    `kNi*I^  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 a\{1UD  
    I!@s6tG  
    G=Hf&l  
    粗糙度参数: M6jp1:ZH2q  
     最小特征尺寸:40nm `/w\2n  
     全高度调制:400nm >^yc=mM(g3  
     高度轮廓 5K ,#4EOV  
    *m$PH"  
    *j /S4qG  
     效率 0Ws;|Yg  
    {+"g':><  
    .B'UQ|NR  
    AUxM)H  
    ]dHB}  
     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。 UK6xkra?#  
    ?jri!]ux#  
    7. 总结 ;n} >C' :  
     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)。 >sQ2@"y)s2  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 `s`C{|wv  
     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。 3duG.iUlL  
     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。
    2f|6z- Z  
    |As2"1_f  
     
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