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。 M 9b_Q L~jKx)S% 1. 建模任务 cx8H.L
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^25[%aJI 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 Q04iuhDO: 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 [Hww3+~+
WVf>>E^1 2. 建模任务:正弦光栅 a{6rQ oY{r83h{ x-z方向(截面视图) l~M86 h q*<Df=+B
toEmIa~o6 光栅参数: PU^Z7T); 周期:0.908um eRa1eRgP 高度:1.15um >i4UU0m (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) dO e|uQXyD
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3. 建模任务 lfKrd3KS_
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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。 *IGgbg[0
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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。 oZ@_o3VG
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4. 光滑结构的分析 ])a?ri
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 s0.yPA
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% ^ow[XEB%
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5. 增加一个粗糙表面 !/['wv@
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xue-5 ' VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 (ZjIwA9> 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。 gV!Eotq 7vcYI#(2
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=2)5_/9au -(qoz8H5 ?a~=CC@ ~7b'4\ 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
-^$CGRE6A 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
/^#k/z 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
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zY\v|l<T {mw,U[C 6. 对衍射级次效率的影响 +yS"pOT %zd1\We /I$g .f/# 粗糙度参数:
/%Rz`} 最小特征尺寸:20nm
;{q7rsE 总的调制高度:200nm
KTBsH; 6 高度轮廓
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twNZ^=S Gr 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
b,KQG|k ' "~|L>F%G b&HA_G4 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
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}j+ZF'# }4#%0x`w 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。 s$&:F4=? eMPi ho 粗糙度参数: ojT TYR{ 最小特征尺寸:40nm .N5}JUj 总调制高度:200nm Ad9'q!_en 高度轮廓 Zh{Pzyp
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更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 #[qmhU{s
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粗糙度参数: q}*(rR9/Br
最小特征尺寸:40nm )%- FnW
全高度调制:400nm z{]$WVs:^
高度轮廓 r.lH@}i%n
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效率 g"EvMv&
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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。 A5S9F8Q/]
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7. 总结 mKugb_d?
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)。 DJVH}w}9_P
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 $sTbFY
光栅级次分析器能够计算全部或特定衍射级次的衍射效率。
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利用VirtualLab光栅工具箱,光栅表面的粗糙度可被加以考虑。因此,由于加工引起的结构差异产生的影响可被估算。 ^I4'7]n- X;lL$