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。 tk,Vp3p A&($X)t 1. 建模任务 kJG0X%+w
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|;(0] 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 @DA.$zn& 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 s!F`
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\} +b_J6- 2. 建模任务:正弦光栅 ok<!/"RX$ k<!xOg x-z方向(截面视图) @6:J$B~)u )MU)'1jc,
+JRPd.B"@ 光栅参数: ^%~ux0%^T 周期:0.908um `%A>{ A" 高度:1.15um sj\kp
ni (这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341) VqK/GWg
23~KzC
3. 建模任务 =P\Tk)(`
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VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 c6Z\ecH9
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利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 ^=V b'g3P~
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4. 光滑结构的分析 |>L|7>J{<d
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 1feS/l$
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% -cW'g
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5. 增加一个粗糙表面 ?ta(`+"
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iF1E 5{dH VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 3ZEV*=+T5 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。 kz+OUA@~ ^wm>\o;
+X &b "ZU CYYre Q1?09 v?en-,{A 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
ap[{`u 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
fF*{\ 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
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/<WK2G ;Q&|-`NK 6. 对衍射级次效率的影响 nNJMQb'K
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l|F 粗糙度参数:
O)E8'Oe"Q 最小特征尺寸:20nm
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Oi:bC@ 总的调制高度:200nm
)lsR8Hi8 高度轮廓
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B"rfR_B2M# 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
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2l#c?]TA 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
#-*#? - 总调制高度:400nm 高度轮廓
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wVms"U. |)vC^=N{+ 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。 [_pw|BGp Jiv%Opo/| 粗糙度参数: [m9Iz!E 最小特征尺寸:40nm <HC5YA)4 总调制高度:200nm |\W9$V 高度轮廓 x]=s/+Y
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更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 UbnX%2TW
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粗糙度参数: TJY
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最小特征尺寸:40nm ,R~{$QUl
全高度调制:400nm 8NJxtT~0c~
高度轮廓 %]m/fo4b
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效率 ,L.*95,
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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。 '[z529HN
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7. 总结 NZTG)<
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)。 s6k@W T?"^
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 [@&0@/s*t'
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。 nsM=n}$5x
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。 e@ mjh, xRI7_8Jpyn