首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 讯技光电&黉论教育 -> 受粗糙光栅表面影响的光栅级次效率分析 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

infotek 2021-11-23 13:12

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。 CR4rDh8za  
^s7,_!.Pq  
1. 建模任务 ~>G]_H]?  
CozKyt/r7  
(%ew604X  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 :(3|HTz  
 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 QrD o|GtE  
%/"Oxi^G  
2. 建模任务:正弦光栅 {TSY|D2  
k>4qkigjc  
x-z方向(截面视图) <Pqv;WI|R  
u'Q?T7  
~KjJ\b)R  
光栅参数: 3 K/Df#  
 周期:0.908um =1/NFlt8  
 高度:1.15um -ML6d&cm  
(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) 4z7G2  
#~:P}<h  
3. 建模任务 $BN15x0/:~  
"yb WDWu  
a+41|)pt  
*xRc * :0  
ZU'!iU|8  
 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 UyYfpL"$A"  
7D"%%|: h  
 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。 db=$zIB[:  
_68BP)nz>.  
Zp`T  
|fsm8t<~8  
4. 光滑结构的分析 u.|~   
UP1?5Q=H]Q  
4|J[Jdj  
$Ptk|qFe  
 计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 F:FMeg  
 对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% ;Kxbg>U  
i`U: gw  
6o3T;h  
Id8wS!W`7  
5. 增加一个粗糙表面 T(X:Yw  
n"{X!(RIcx  
A;K(J4y*  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 pck>;V  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 +`en{$%%  
u4'z$>B  
kN9yO5 h7  
J}g~uW  
:{g7lTM  
C? m,ta3  
7| YrdK<  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 M8W#io  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 .CV _\  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 `"y`AY/N  
9w ~cvlv[  
gy_$#e  
$%qg"  
6. 对衍射级次效率的影响 pu;3nUH  
_g|acBF  
L ^Y3=1#"g  
粗糙度参数: )@7DsV/M  
 最小特征尺寸:20nm M]_E  
 总的调制高度:200nm )qM|3],  
 高度轮廓 &~~s6   
zhEo(kU!  
CmC0k-%w  
[B/0-(?  
4,1oU|fz  
 效率 mBl7{w;Iv  
WYIw5 jzC  
 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 w+UV"\!G)Q  
)s")y  
X-Ycz 5?  
 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm (!zM\sF  
 总调制高度:400nm 高度轮廓 T!^Mvat  
k$[{n'\@  
F>Jg~ FD*  
9{eBgdC  
 效率 ,seFkG@1  
MV936  
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。 zXre~b03ZS  
s44iEh=V(I  
粗糙度参数: j7/(sf  
 最小特征尺寸:40nm TbNGgjT  
 总调制高度:200nm kL7^$  
 高度轮廓 !wh=dQgMe  
sbla`6Fb  
0=[0|`x  
Npa-$N&P{S  
 效率 ^ }#f()  
hx!`F  
vjTwv+B"  
]h@{6N'oNS  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 Dd/}Ya(Gi  
!<Z{@7oH  
`"Dy%&U  
粗糙度参数: 5-'vB  
 最小特征尺寸:40nm |~NeB"l{  
 全高度调制:400nm yX9B97XyC  
 高度轮廓 &%e"9v2`  
[X|OrRA  
)73DT3-0$  
 效率 ay[+2"  
w-: D  
oQvFrSz  
4A~)b"j5  
\Da~p9 T&  
 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。 Y'_ D<Mp  
2u&c &G  
7. 总结 s1=u{ET  
 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)。 7SHo%b A  
 对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 n\~yX<;X3  
 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。 7ukDS]  
 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。
jr1Se9u D  
ding_snoe 2021-11-23 14:41
经典,学下。。。,,
查看本帖完整版本: [-- 受粗糙光栅表面影响的光栅级次效率分析 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计