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。 9x8Ai J/ vcP 1. 建模任务 iqXsDgkr
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WPu%{/[ 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 E@="n<uS 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 <("P5@cExU
H{d/%}7[v 2. 建模任务:正弦光栅 *OKve 0R,Y[).U x-z方向(截面视图) KiNluGNt <jVk}gi)Jp
3_ =:^Z 光栅参数: =OA7$z[ 周期:0.908um iF+50d 高度:1.15um
@|~D?&<\ (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) a4!6K
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3. 建模任务 )jRaQ~Sm
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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。 C1~Ro9si
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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。 !r0 z3^*N
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4. 光滑结构的分析 RK=YFE 0
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 ((_v>{
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% TWQ{,
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5. 增加一个粗糙表面 i+.b R.WO
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uI[lrMQYa VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 -U_<: 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。 8DNGqaH;dt $yg}HS7HC
30/( Rs%6O|u7 0bk094 )u'(" 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
8/E?3a_g- 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
-{fbZk&A 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
7":0CU%% =zW.~(c{
;zvg] % WAcQRa~C 6. 对衍射级次效率的影响 kQm\;[R pfvNVu ^Q4m1?
40 粗糙度参数:
@7';bfsix 最小特征尺寸:20nm
X\1'd,V 总的调制高度:200nm
Y1vSwS%{T 高度轮廓
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~3 z10IG 7nHlDPps) "-TIao# 效率
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KArnNmJ9 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
aOj5b>> qN_jsJ hU `H\LE 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
RyxIJJui 总调制高度:400nm 高度轮廓
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u]ZCYJ> !g~xn2m$R 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。 2,<!l(X HtIM8z#/ 粗糙度参数: #.%;U' #O 最小特征尺寸:40nm TlZ|E '_C 总调制高度:200nm .)mw~ 3] 高度轮廓 Y0U<l1(|
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效率 hC8'6h
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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。 b07 MTDFH7
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粗糙度参数: e?G] fz
最小特征尺寸:40nm hM(|d@)
全高度调制:400nm dd>stp
高度轮廓 dM 7-,9Vc
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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。 #tdI;x3
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7. 总结 H{`S/>)[
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)。 <`a!%_LC
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对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。
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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。 _w=si?q
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。 x2[A(O= QkwBw^'_5