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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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    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。 0{I-x^FI  
    :F9Oj1lM%  
    1. 建模任务 Y/?z8g'p  
    V(g5Gn?  
    ] g8z@r"b  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 MTq/  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 x 0K#-  
    g1:%986jv  
    2. 建模任务:正弦光栅 jfVw{\l  
    RS#C4NG  
    x-z方向(截面视图) *_P'>V#p  
    ^ 8YBW<9  
    18p4]:L  
    光栅参数 _xy[\X;9  
     周期:0.908um )3<>H!yG}  
     高度:1.15um 5X9Lh_p  
    (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) A-J#$B  
    i29a1nD4Hm  
    3. 建模任务  ;]bW  
    4Xww(5?3  
    - P "  
    9M ;Y$Z  
    @= =)  
     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。 TuaP  
    6L)7Q0Z  
     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。 )eqF21\  
    hztqZ:  
    F/[m.!Eo  
    J1Az+m  
    4. 光滑结构的分析 X?;iSekI4  
    PHUeN]s#  
    KD\sU6  
    V DZOJM)(  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 fL("MDt  
     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% |n^rI\ p%  
    3g5r}Ug  
    8TK*VOf`  
    2\1bQ q\  
    5. 增加一个粗糙表面 .}uri1k"@k  
    FvO,* r9  
    Bk^o$3#  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 /{[p?7x>  
     因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 T LF'7ufq  
    Koj9]2<0  
    ,}"jiGgS4  
    wp5H|ctl  
    2?v }w<Ydl  
    XHOS"o$y  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 BjA$^i|8  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 A)Rh Bi  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 @,-D P41g  
    |[>yJXxEL@  
    D;jbZ9  
    z#rp8-HUDS  
    6. 对衍射级次效率的影响 M4CC&?6\  
    6V}xgfB  
    o^MoU2c  
    粗糙度参数: @8+v6z  
     最小特征尺寸:20nm {"2CI^!/U.  
     总的调制高度:200nm E7_OI7C  
     高度轮廓 p=zTY7L  
    4S[)5su  
    LR\8M(rtvH  
    5tzO=gO[  
    i[ws%GfEv  
     效率 8OO[Le]1  
    25j\p{*  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 X#K;(.},h  
    c@)?V>oe  
    u8`S*i/)m  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm &-X51O C  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 065=I+Vo  
    yy&L&v'  
    !^v~hD$_q  
    fny6`_O  
     效率 zr_L V_e  
    vy2"B ch  
    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。 5zkj ;?s  
    xU}J6 Tv  
    粗糙度参数: (/!@ -]1  
     最小特征尺寸:40nm qDz[=6BF  
     总调制高度:200nm Uj3HAu  
     高度轮廓 K[ S>EITr  
    0vBQzM Q  
    mV)t  
    (TO<SY3AB  
     效率 $b2~H+u(  
    V0&7MY*  
    `D$^SHfyz  
    3bjCa\ "  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 W}}ZP];  
    $#3[Z;\  
     H{Lt,#  
    粗糙度参数: 7Kb&BF|Q  
     最小特征尺寸:40nm w"#rwV&  
     全高度调制:400nm -S&9"=v  
     高度轮廓 {;zHkmx  
    w^YXnLLJG  
    Wg,@S*x(  
     效率 3>73s}3  
    @ 'N $5  
    ?~#[ cx  
    JO&RuAq  
    5MZv!N   
     对于较粗糙的表面,0级衍射效率大幅降低,而且±1级衍射效率的不对称性增大。 D/%v/mpj$  
    v0tFU!Q%  
    7. 总结 p>:.js5.a  
     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)。 {4f%UnSz(  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 l @@pXg3  
     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。 F M YcZ+4  
     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。
    @PhAg  
    6Yt3Oq<U  
     
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