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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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    离线infotek_vlf
    技术员
     
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    光币
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    光券
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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。 R5xV_;wD  
    K j~!E H"  
    1. 建模任务 +LlAGg]Z  
    h0C>z2iH  
     ,/"0tP&_;  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 a1EQ.u  
     对于该仿真，采用傅里叶模态法。 \hdil`{>  
     l=L(pS3 ~  
    2. 建模任务：正弦光栅 :jJ0 +Q  
    U|b)Bw<P  
    x-z方向(截面视图) xwj{4fzpk{  
    +U iJWO  
    </b_Rar  
    光栅参数： Rq`5ff3,  
     周期：0.908um TAq[g|N-;  
     高度：1.15um UgD)O:xaU  
    (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) k\RS L  
    X<H{  
    3. 建模任务 ANfy+@  
    eh8lPTKil  
    )x35  
    GcG$>&,  
    Z*IW*f&0>1  
     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。 u4'B  
    j=c< Lo`  
     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。 7eW6$$ju,N  
    iba8G]2  
    Q n.3 B  
    f ~bgZ  
    4. 光滑结构的分析 cYBjsN(!A|  
    GiKhdy  
     t#%J=zF{  
    !}sF#  
     计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 v5&W)F  
     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% d$8K,-M  
    w_DaldK*  
    9Q1w$t~Y  
    ?O"zp65d(  
    5. 增加一个粗糙表面 221}xhn5  
    etQS&YzC  
     5=Y(.}6  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 .KtK<Ps[S  
     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。 g?K? Fn.}  
    m}]QP\  
    h,6> ^A  
    F"QJ)F  
    VV sE]7P ]  
    hLVgP&/ E  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 =1xVw5^F  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 (j(9'DjP  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 @Fzw_qr M  
    ap,zC)[  
    @!|h!p;  
    5kADvi.  
    6. 对衍射级次效率的影响 G_5w5dbG  
    d[*NDMO  
    L">m2/ HG  
    粗糙度参数： zy.v[Y1!  
     最小特征尺寸：20nm ?j)#\s2  
     总的调制高度：200nm s>[Oe|`  
     高度轮廓 HGi%b5:<=M  
    LR'~:46#u  
    bJkFCI/  
    :XTxrYt28  
    \Ym!5,^o  
     效率 vl?fCO  
    Yv2L0bUo:  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 44KWS~  
    t;:Yf  
    lE!.$L*k  
     粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm ymT]ow6C  
     总调制高度：400nm 高度轮廓 }=.C~f]A  
    db}lN  
    L`fT;2  
    n A%8 bZ+  
     效率 Y&y<WN}Q  
    vV*/"'>  
    由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 )i\foSbB`V  
    +ZV?yR2yn  
    粗糙度参数： )bpdj,  
     最小特征尺寸：40nm J7~Kjl  
     总调制高度：200nm KXUJ*l-5  
     高度轮廓 sDu&9+  
    |uX&T`7?-  
    v+dT7* ^@  
    Ye^xV,U@  
     效率 5bsv05=e  
    T b*Q4:r"  
    IxY!.d_s|~  
    A2Iqn5  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 .TNJuuO  
    3wfJ!z-E8  
    o[S Mt  
    粗糙度参数： :K(+ KN(  
     最小特征尺寸：40nm faZc18M^1  
     全高度调制：400nm @[n%q.|VB  
     高度轮廓 D2io3Lo$ov  
     q ^Gj IP  
    N ]GF>kf:  
     效率 G B>T3l"  
    $c LZ,N24  
    tMo=q7ig  
    a`Q-5* \;z  
    6c}nP[6|  
     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。 '[bw7T  
    5 L-6@@/  
    7. 总结 y@Td]6|f  
     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)。 ? :F Jc[J  
     对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 0.1?hb|p5T  
     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。 wB<cW>6  
     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。     1z@ ncqe  
    *P`k|-  
     
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