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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。 URr{J}5  
    a(`"qS  
    1. 建模任务 gd]k3XN$f  
    C6tfFS3bq  
    RM25]hx  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 XzBl }4s  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 6LT.ng  
    _(@V f=t  
    2. 建模任务:正弦光栅 [A;0I jKam  
    3?&P^{  
    x-z方向(截面视图) ,;h}<("q  
    h)r=+Q\'(S  
    ICWHEot  
    光栅参数 IJZx$8&A  
     周期:0.908um xCu\jc)2  
     高度:1.15um Fcn@j#[J  
    (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) B|AIl+y  
    r8_MIGM'  
    3. 建模任务 ^w jMu5f  
    }hc+ENh  
    f_.0 uM  
    !,DA`Yt  
    BL\H@D  
     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。 1HRcEzA  
    }%,LV]rGEZ  
     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。 O3p<7`K<4  
    A{Y/eG8  
    lp1GK/!s  
    hi ),PfAV  
    4. 光滑结构的分析 gp^xl>E  
    R8j\CiV17  
    gYw=Z_z  
    1=jwJv.^/  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 '^:q|h  
     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% P`n"E8"ab<  
    <ZoMKUuB  
    S"Ag7i  
    P[P]oT.N  
    5. 增加一个粗糙表面 !!v9\R4um  
    ~/Kqkhq+c  
    RXhT{Ho(>  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 C7MCMM|S  
     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。 :1!k*5  
    HwBJUr91]  
    HhUk9 >7  
    JZ"XrS0?  
    1KI5tf>>p  
    v-}D>)M^W  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 {MmK:C  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 SKSI\]Cc  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 J/A UOInh  
    YM +4:P2  
    xbze{9n"  
    t[bZg9;  
    6. 对衍射级次效率的影响 n'<F'1SWv  
    l]geQl:7`r  
    m^1'aO_;q  
    粗糙度参数: I oC}0C7  
     最小特征尺寸:20nm 'n "n;  
     总的调制高度:200nm ;-{'d8  
     高度轮廓 I- WR6s=  
    -Rr Qv(  
    NYF 7Ep; _  
    20BU;D3  
    qa/VSk!{  
     效率  k< g  
    j:J7  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 ZTi KU)  
    qf B!)Y  
    ne'Y{n(8%  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm G/_9!lE  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 W0 N*c*k  
    -F';1D!l%  
    ]*yUb-xY  
    w O*x0$  
     效率 |6zx YuX  
    E>x,$w<?  
    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。 690;\O '  
    "5$2b>_UE  
    粗糙度参数: N/eFwv.Er  
     最小特征尺寸:40nm e4Jx%v?_P  
     总调制高度:200nm OC_i,  
     高度轮廓 \Qe`>nA  
    ?8@EBPpC  
    bxF'`^En  
    };nOG;  
     效率 s7na!A[  
    ]s^Pw>/`  
    ?89 _2W  
    0z=^_Fb  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 TWo.c _l  
    WxF0LhM  
    ]ZM-c~nL  
    粗糙度参数: aA&}=lm  
     最小特征尺寸:40nm {&s.*5  
     全高度调制:400nm GF^ ?#Jh  
     高度轮廓 5TVA1  
    x_BnWFP  
    8z'_dfP=5  
     效率 K6@9=_A  
    QB#rf='  
    #H/suQZN"g  
    8YwSaBwO  
    "}jv5j5  
     对于较粗糙的表面,0级衍射效率大幅降低,而且±1级衍射效率的不对称性增大。 z Ud{9B$  
    tk,Vp3p  
    7. 总结 "gGv>]3  
     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)。 ""u>5f  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 J:Ncy}AO  
     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。 7q|51rZz  
     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。
    Q a8;MxK`  
    =/L;}m)7  
     
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