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。 \nx^=4*yk iYv6B6o/99 1. 建模任务 0sq/_S
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Eln"RKCt}9 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 bsPw Tp^ 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 qEf)TW(
'mug,jM 2. 建模任务:正弦光栅 ix]3t^ 89@89-_mC x-z方向(截面视图) (XRj##G{ (1(3:)@S6
d+ih]? 光栅参数: S53 [Ja 周期:0.908um =X>3C"] 高度:1.15um "~7| !9< (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) "`,PLC
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3. 建模任务 ,vW.vq<{q3
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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。 ss,t[`AV{
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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。 5HL JkOV5
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4. 光滑结构的分析 V uJth
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 O`t ]#
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% ,$vc*}yI0
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5. 增加一个粗糙表面 Zi@?g IiX
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1oj7R7 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 _\sm$ `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。 Qh/yPOSm: +#1WOQfAD
vxr3|2` )@1_Dm@0b vCbqZdy? 1.yw\ZC\ 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
8DLR 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
]ueq&| 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
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3{on$\ &E {/s 6. 对衍射级次效率的影响 z~o%U&DO} 9<[RXY 0[PPVr: 粗糙度参数:
[ "J 最小特征尺寸:20nm
X-oou'4< 总的调制高度:200nm
o0s+ roiD 高度轮廓
JZu7Fb]L9 1;vn*w`p
=kZPd>&L .__X[Mzth3 1/gY]ghL 效率
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;13lu1 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
W1r- uR }4_izKS i7e{REBXb 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
q+gqa<kM 总调制高度:400nm 高度轮廓
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Zn#ri 8S i1 SP 效率
"St, 4b A3'i
-
由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。 Lk#u^|Eq7= "-v9V7KCM 粗糙度参数: {l *ps-fi 最小特征尺寸:40nm #0G9{./C 总调制高度:200nm SGNi~o 高度轮廓 a5Xr"-
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效率 NYR^y\u
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更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 jn)~@~c
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粗糙度参数: mjBXa
最小特征尺寸:40nm TKRu^KH9
全高度调制:400nm LsV!Sd
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对于较粗糙的表面,0级衍射效率大幅降低,而且±1级衍射效率的不对称性增大。 [(#ncR8B
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7. 总结 Gt6$@ji4u
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)。 1!vR
8.
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 Q^fli"_:
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。 \8_&@uLm
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。 dxMz!
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