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。 AAlc %d/9 *v+l,z4n 1. 建模任务 N7_eLhPt*8
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KD &nLm! 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 E=ijt3 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 /B@{w-N
KHML!f=mu 2. 建模任务:正弦光栅 P);s0Y|@H =#Sw.N x-z方向(截面视图) |NZi2Bu g2|Myz)
FfJ;r'eGs 光栅参数: F tIcA"^N 周期:0.908um k56Qas+3= 高度:1.15um :S0! (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) iH }-
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3. 建模任务 +M0pmK!
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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。 6e+'Y"v
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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。 Ds">eNq
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4. 光滑结构的分析 $9,&BW_*
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 7y'uZAF
对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% :25LQf^nz
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5. 增加一个粗糙表面 1#A$&'&\J;
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|"gL{De VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 0kkDlWkzo 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。 S\A/*!%~y YExgUE|
bC<W7qf]} D@bGJc0 32YbBGDN!f Tlw'05\{J 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
Du+W7]yCl 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
8<6H2~5< 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
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oACAC+CP w 9dkJo 6. 对衍射级次效率的影响 .Kb3VNgwvm }UhYwJf89 R=z]) 粗糙度参数:
|./mPV r 最小特征尺寸:20nm
6zi>Q?] 1 总的调制高度:200nm
')"+ a^c 高度轮廓
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U)J5K 4ijtx)SA JusU5 e| 效率
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c7e,lgG- 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
SI}s %O"8|ZG9{ <Riz!(G 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
EgjJywNhd2 总调制高度:400nm 高度轮廓
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>P/36' !jj`Ht) 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。 @aIgif+v R/vHq36d 粗糙度参数: nKx)R^]k 最小特征尺寸:40nm +,76|oMsQ% 总调制高度:200nm lzEynMO+ 高度轮廓 ^hIdmTf6
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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。 Vb0T)C
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粗糙度参数: gmGK3am
最小特征尺寸:40nm H[=\_X1o(
全高度调制:400nm yXJhOCa
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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。 EZUaYp~M
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7. 总结 3lP;=*m.
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)。 '/d51
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 xTHD_?d
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。 \nl(tU#j
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。 >xFvfuyC }`tSRB7