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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。 eb:mp/  
    `}F=Zjy  
    1. 建模任务 {=7W;uL  
    L_jwM ^8  
    Dd*T5A?  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 q+32|k>)  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 Ifu$p]~z$  
    R,A|"Q  
    2. 建模任务:正弦光栅 _f,q8ZkSr  
    cW),Y|8  
    x-z方向(截面视图) M~7?m/Wj  
     "t8mQ;n  
    )%C482GO-  
    光栅参数 8&VwAo  
     周期:0.908um ##,i<  
     高度:1.15um DB_ x  
    (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) `NV =2T  
    3l>P>[<o  
    3. 建模任务 K4xZT+Qb  
    L5cNCWpo  
    \ +v_6F  
    )xP]rOT  
    Yh:*.@  
     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。 7 .+kcqX  
    P-No;/!B#  
     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。 `R8~H7{I6  
    (H+'sf^h  
    n<lU;  
    F& H~JJ  
    4. 光滑结构的分析 ,^|+n()O  
    Yq/|zTe{  
    n=t%,[Op  
    ^k^%w/fo  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 7G%`ziZ  
     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% "=| yM~V  
    /D8cJgH-  
    c.&vWmLSGE  
    8c__ U<  
    5. 增加一个粗糙表面 9A3Q&@,  
    &66G  
    ClVMZ  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 H:9( XW  
     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。 |fTQ\q]W  
    &.<{c `-  
    AGCqJ8`|T  
    G~4^`[elB  
    zK:/ 1  
    v1 oSf  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 #)>>f  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 f*5=,$0  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 e@0wF59  
    A1%V<im@Z  
    TmX~vZ  
    q.<q(r  
    6. 对衍射级次效率的影响 wqE ]o= k  
    `p#A2Ap A  
    g:;v]   
    粗糙度参数: = "c _<?=[  
     最小特征尺寸:20nm 1 ,D2][  
     总的调制高度:200nm P$]Vb'Fz  
     高度轮廓 Q1&: +7 %  
    &R*d/~SU  
    (eO0 Ic[c  
    sur2Mw(M"  
    %7 J  
     效率 3O#7OL68v  
    &% M^:WT  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 mL6/NSSz  
    L?9Vz&8]  
    8% 1hfj  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm Z/beROW)  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 4eaC18?  
    #llc5i;  
    3\mFK$#sr  
    msY"Y*4  
     效率 U}Xc@- \ ?  
    /~ V"v"7E  
    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。 "_#%W oo  
    Qr0JJoHT  
    粗糙度参数: sU bZVPDr  
     最小特征尺寸:40nm 'a"<uk3DT  
     总调制高度:200nm G|^gaj'9  
     高度轮廓 UdL`.D,  
    ' {:(4>&  
    )-jvp8%BK  
    >Q5 SJZ/  
     效率 ^@[[,1"K  
    })!n1kt  
    aL=VNZ!Pqc  
    }JlQQ  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 >Q+EqT  
    u5R^++  
    0|GxOzNd  
    粗糙度参数: 2_F`ILCML  
     最小特征尺寸:40nm h{PLyWH  
     全高度调制:400nm m,up37-{  
     高度轮廓 f "-<Z_  
    6#{= E @  
    7B&nV92S  
     效率 1km=9[;w'  
    )YnB6@=nyk  
    o9eK7*D  
    Ak}l6{ ..  
    2RE }l=h5  
     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。 r`7`f xe  
    gJF;yW 4  
    7. 总结 #K)HuT  
     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)。 {H>iL  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 {O^1WgGc[  
     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。 "+XO[WGc  
     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。
    ZcdS?Z2k  
    ~RMOEH.o  
     
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