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。 ?Nt m5(R OJydt; a 1. 建模任务 to_dNJbv
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6e,IjocsB 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 YJz06E1 -9 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 7/]Ra
" 5Pqvi 2. 建模任务:正弦光栅 @~=d4Wj6 :Eg4^,QX x-z方向(截面视图) ooa"Th< S_AN.8T
B|^=2 >8s 光栅参数: u&`rK7J 周期:0.908um w?fq%-6f* 高度:1.15um FD~uUZTM (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) =yJc pj
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3. 建模任务 ER!s
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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。 >Wd=+$!I
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利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 qpf|.m
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4. 光滑结构的分析 PM:u~D$Jd
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 }lx'NY~(W
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% >6(e6/C-9
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5. 增加一个粗糙表面 f0{tBD!%
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au VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 8Sf}z@~] 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。 ,I f9w$(z \S?;5LacZ
cn_KHz= J<iiA:&J u69G
# Hg(nC*#/Q 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
dlV HyCW 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
|JUAR{ 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
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OBM&N 6. 对衍射级次效率的影响 C !Lu`y /-ewCCzZV b~rlh=(o#_ 粗糙度参数:
Zr!CT5C5 最小特征尺寸:20nm
>lK:~~1 总的调制高度:200nm
d^aLue>g;+ 高度轮廓
LtDGu})1 A LR`z~1
<qx qlEQT d6e]aO=g ueJ_F#y 效率
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"4QD\k5 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
G:PcV_ihx +d8?=LX AcY! 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
XV<{tqa 总调制高度:400nm 高度轮廓
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5AAPtZ\lH ")GrQv a 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。 A|0\ct cD4H@!=a 粗糙度参数: l:"zYcp% 最小特征尺寸:40nm ')v<MqBr 总调制高度:200nm 8IihG
\ 高度轮廓 0o&c8?@j
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效率 h<f]hJ`ep
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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。 0%hOB:
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粗糙度参数: @D&}ZV=J
最小特征尺寸:40nm iN@+,]Yjl
全高度调制:400nm w}QU;rl8q
高度轮廓 f{u3RCfX~2
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效率 yBwCFn.uP-
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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。 SXf Aw)-n
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7. 总结 Ax;i;<md
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)。 Rd{#cW~
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 =^A/&[&31
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。 }CXL\,;
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。 $X:r&7t+Q[ h$y0>eMWs