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infotek 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。 qhtc?A/0}  
I'gnw~  
1. 建模任务 AYi$LsLhO  
;Cwn1N9S  
86Rit!ih  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 /c7j@=0  
 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 \=@}(<4  
+%yh@X6  
2. 建模任务:正弦光栅 kU /?#s  
\@xnC$dd/  
x-z方向(截面视图) (7IF5g\  
m H?hzxa+  
GHkSU;})  
光栅参数: JsC0^A;fM  
 周期:0.908um ;r y{cq  
 高度:1.15um .cb mCFXL  
(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) yDKX,  
#yqcUbJY0R  
3. 建模任务 WM#!X!Vo  
|!|`Je3 K  
I9MI}0}7  
S$#Awen"@  
*n47.(a2i  
 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 rEViw?^KT  
m4iR '~L}  
 利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 pxN'E;P-  
gp}S 1  
CR/LV]G  
WRgz]=W3w  
4. 光滑结构的分析 T&c[m!}X|t  
{hl_/ aG  
r}991O<  
ex['{|a{  
 计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 6B 8!2  
 对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% 1 ID! rxE  
czp5MU_^  
*-n$n  
(T^aZuuS  
5. 增加一个粗糙表面 V;z?m)ur  
Ze~\=X" "  
njIvVs`q  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 )KNFS,5  
 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。 [:o#d`^  
C?|gf?1p  
o%dtf5}(,  
Pg:Nz@CQ  
7yc:=^ )  
NZ_45/(dx  
Y8d%L;b[D  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 Q=dR[t>^  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 u66w('2  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 &8(2U-  
u/MIB`@,  
b/ynCf8X  
&@RU}DnvM&  
6. 对衍射级次效率的影响 #*~ (  
0+L5k!1D  
Ro1l:P)C`  
粗糙度参数: M,9WF)p)V  
 最小特征尺寸:20nm DQ~@=%?ni  
 总的调制高度:200nm `w q\K8v  
 高度轮廓 `R^)< v*  
=?}'\ >G "  
\/5 8#  
|[qI2-el?  
( R0   
 效率 ,Pl[SMt!  
iX,Qh2(ig  
 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 ZF`ckWT:-N  
<l\FHJhjq  
f(3#5288  
 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm ~E)I+$,  
 总调制高度:400nm 高度轮廓 :c6%;2  
J/mLB7^R  
86I".R$d  
CocvEoE*z  
 效率 s^AYPmR6  
ZpwB"%e$  
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。 R&-bA3w$  
RpreW7B_Q*  
粗糙度参数: a E#s#Kv   
 最小特征尺寸:40nm dx~F [  
 总调制高度:200nm f5O*Njl  
 高度轮廓 #3qkG)  
OtC/)sX  
-j(/5.a  
kt@+UK."  
 效率 aB$Y5  
! |}>Y  
9eV@v  
Obw uyhjQ  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 DF-og*V  
Fa;CWyt  
& MAIm56~  
粗糙度参数: rVz#;d!`z  
 最小特征尺寸:40nm BKGwi2]Ry  
 全高度调制:400nm $u`;{8  
 高度轮廓 F<I-^BY)  
7`P(LQAr!  
 Im#3sn  
 效率 j6Vuj/+}  
q-uYfXZ{j  
N!P* B $d  
9m#`56G`  
[@/G?sAQm\  
 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。 R=E )j^<F  
v!W,h2:J  
7. 总结 te:@F]A  
 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)。 $H5Xa[  
 对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 5:YtBdP  
 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。 MRiETd"  
 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。 Lrz>00(*4  
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@ws3X\`<C  
QQ:2987619807
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