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2020-11-26 09:41 |
受粗糙光栅表面影响的光栅级次效率分析
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。 Ox&G
[ s.Bb@Jq 1. 建模任务 GGr82)E %Nvw`H
#vxq|$e 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 4oueLT(zc 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 {\%I;2X `>`b;A4 2. 建模任务:正弦光栅 {7@*cBqN Ez0zk9 x-z方向(截面视图) Z+J4q9^$ |\?u-O3
"t(_r@qU/ 光栅参数: %K-8DL8|( 周期:0.908um H~nZ=`P9& 高度:1.15um -~lq <M (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) L
1!V'Hm{ (IVhj^dQm 3. 建模任务 t(-,mw nH k^trGm
y32$b,%Xi, xlu4 @v2ko5 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 ?_^{9q%9 <?5|(Q"@: 利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 HOFxOBV }UB@FRPF
z|D*ymz*EY =urGs`\ 4. 光滑结构的分析 @r/~Y]0Ye5 M?%x=q\<
URrx7F98 J:glJ'4E 计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 BDWbWA
6 对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% h )5S4) (H !iK,R
H4AT>}ri CCe>*tdf 5. 增加一个粗糙表面 9tPRQM7 Q]/%Y[%|
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E/ VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 -LszaMR} 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 qE8aX*A1/ bC1G5`v_D
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X]D,kKasG mQ"uG?NE /~ {`!30 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 +lqGf 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 q -8G 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 , i5 _4 5P-t{<]tx
:1>?:3,` 3^+D,)#D^ 6. 对衍射级次效率的影响 4v hz`1 c:Nm!+5_( }ARA K ^% 粗糙度参数: (jDz[b#OPz 最小特征尺寸:20nm ?l^Xauk4Pj 总的调制高度:200nm ^D$|$=|DH 高度轮廓 KaNs>[a8 ~!
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r_#dh bT^dtEr[ 效率 \H@1VgmR;
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U> 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 njaMI8|Pa hDW!pnj1 $zjdCg< 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm VE|l;aXi 总调制高度:400nm 高度轮廓 =\WF +r]V + '_t)k^
k~"Eh]38 wwB3m& 效率 w>&*-}XX WQ.0} n}d
由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。 rm,`M 0+* NHiH 粗糙度参数:
>Q\Kc=Q| 最小特征尺寸:40nm ro{!X, _$, 总调制高度:200nm F^75y? 高度轮廓 `.W2t5Y S=(O6+U
00QJ596 ]]O( IC 效率 @owneSD qN S%i^`_=Q
eyCZ[SC tX{yR'Qhu 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 l}))vf=i GkIY2PD {_O!mI* 粗糙度参数: _s=H|#l
最小特征尺寸:40nm kt/,& oKI 全高度调制:400nm >1Z"5F7= 高度轮廓 l<`>
{arqcILr 4N,mcV 效率 8s0+6{vW f<Hi=Qpm
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PR 8b2 =n 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。 hzqJ! 69g{oo 7. 总结 d#g))f; 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)。 "jFf}" 对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 08`|C)Z! 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。 %c }V/v_h 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。 wGc7 }Y~Dk]* x#>V50E QQ:2987619807 NBYJ'nA%;f
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