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。 *WX,bN6Ot R'{BkC}. 1. 建模任务 RB `<Zw
mtu`m6Xix
T<=]Vg)^r" 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 =_Y#uE$ 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 \IG"Te
Dt p\T|) 2. 建模任务:正弦光栅 (>gAnebN
L wa}\bNKQk x-z方向(截面视图) 6Y(Vs> cWG?`6xU& 7Yrp#u1! 光栅参数: 6Jf\}^4@k 周期:0.908um e.:S BXZ 高度:1.15um _N&]w*ce (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) ,
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3. 建模任务 +r
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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。 3d0Yq
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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。 .^J7^Ky,
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4. 光滑结构的分析 P6cc8x9g(
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 jS,zdJs=
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% .g6DKjy>
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5. 增加一个粗糙表面 ^YLpZoo
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u*NU MT2 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 5Se
S^kJC 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。 !Y3
*\ oqOXRUy 8I'Am"bc\ 75pz' Cb *?#t (Y[ ]k(n_+! 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
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AT 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
jBvZ>H+w~ 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
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` /{~cUB,Um |H)WJ/` !PfI e94{` 6. 对衍射级次效率的影响 !%x=o& cO#e
AQf7 ]eJjffx 粗糙度参数:
jR^>xp; 最小特征尺寸:20nm
(!nhU 总的调制高度:200nm
=v$H8w 高度轮廓
b7:B[7yK.x y!9facg (]yOd/ru/C 3??*G8Yp dD2N!umW 效率
z5CWgN b (,X3x* 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
o.}?K>5 AID}NQQj_ H:ar&o#( 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
.kT5 4U;{ 总调制高度:400nm 高度轮廓
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4^L+LY E6-alBi% z90=,wd 效率
$?OuY*ZeY9 HHbkR2H1 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。 ] Qp0|45= 4:=eO!6 粗糙度参数: >Hr0ScmN@" 最小特征尺寸:40nm }{^i*T5rl 总调制高度:200nm [`^x;*C 高度轮廓 $V"~\h8
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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。 /tno`su;
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粗糙度参数: u OEFb
最小特征尺寸:40nm {PHxm
全高度调制:400nm C!SB5G>OH
高度轮廓 7
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效率 )gNHD?4x
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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。 j0sR]i
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7. 总结 }k}5\%#li5
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)。 !+cRtCaA::
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 nTjQ4y
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。 (jCE&'?}
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。 \z8TYx@ p/WEQ2