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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。 iC]=S} S%ULGX:@ga 1. 建模任务 QH:PClW {pEay|L_ 7GN>o@ t
:G+8%pUX] 光栅参数: y#%*aV}|B 周期:0.908um :__z?<?( 高度:1.15um xO2e>[W (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) F'eV%g E3IB> f 3. 建模任务 a`]Dmw8@ ~N{ 7
D[d+lq#p &j4 1<A >fCz,.L 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。 tbbZGyg5b \*5`@>_ 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。 tPDd~fOk bUR;d78
:u}FF"j ,Mt/*^| 4. 光滑结构的分析 5i 56J1EC !U}dYB:O
9 F"2$; J!l/!Z>!cF 计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 e;QPn( 对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% +k@$C,A D]NfA2B7
>]DnEF& /,G -1E 5. 增加一个粗糙表面 9~AAdD .<GU2&;!
)`u)#@x VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 7m{YWR0 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。 ^SdorPOq& 51:NL[[6
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Knd2s~S K,pQ11J Fu@2gd 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 &<Gs@UX~w 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 DB1F_! 9 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 |$Y0VC4a "RZVv~BD
Ygwej2 x RV@_ 6. 对衍射级次效率的影响 x>Hg.%/c[ V/
a!&_"" LV$@J 粗糙度参数: 6xLLIby, 最小特征尺寸:20nm !nPwRK> 总的调制高度:200nm Oy>V/ 高度轮廓 XeGtge/}T gO{XD.s
5e> <i }3{ x G+, )0RznFJ+X 效率 ^U[c:Rz
Q/JX8<7K 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 @j|B1:O +7HM7cw >^<%9{ 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm 0vu$dxb[ 总调制高度:400nm 高度轮廓 O@$wU9D< %T OYU(k
6k|^Cs6~z Y|NL #F 效率 @'
V=Vr @qszwQav$
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。 jB"?iC. 4 w$f- 粗糙度参数: Q
db~I#}m' 最小特征尺寸:40nm dZSv=UY) 总调制高度:200nm R~=_,JUW 高度轮廓 8IX:XDEQ DH3.4EUWS
g~>g]) U$-;^=; 效率 F@+FXnz L)0j&
f{m,?[1C, j,HUk,e^& 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 e:&+m `OSH nE4?oq PNjZbOmzS 粗糙度参数: 8$c_M 最小特征尺寸:40nm >EMsBX 全高度调制:400nm -AJ$-y 高度轮廓 _8-iO.T+2
S 54N LF2@qv w D 效率 k|Xxr r)9&'m .:
zc}qAy'< F|rJ{=x
%syFHUBw 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。 VE
<p,IO uQ} 0hs 7. 总结 3 &aBU[ 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)。 RB\0o,mw4 对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 lur$?_gt 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。 zOkIPv52~ 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。 S:\a&+og U}6FB = 6m=FWw3y QQ:2987619807 5tSR2gG#K,
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