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2024-11-28 07:57 |
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。 G9ku(2cq iB1"aE3 1. 建模任务 25%[nkO4 .6Tan2[%
m[6?v;w 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 Lu,72i0O ^ 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 7 sv
3=/` 7M*&^P\}es 2. 建模任务:正弦光栅 XlPq>@4p +jQHf-l x-z方向(截面视图) Vvk1 D( x5[wF6A
._j9^Ll 光栅参数: Y=+pz^/" 周期:0.908um $'#hCs 高度:1.15um w.w(*5[ (这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341) rEEoR'c6 <7-:flQz~ 3. 建模任务 IzPnbnS} aMdWT4
53efF bo o?zA'5q yClX!OL VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 BEWDTOY[ RV^
N4q4 利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 !Au'WJfE 7]se!k,
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uYjrzmx 4. 光滑结构的分析 _p0@1 s(U 5=Cea
4eOS+& 9yla &XTD 计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。
i+r h&, 对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32%
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Fo\* Cr9D VZhtx) 5. 增加一个粗糙表面 H,8HGL[l >Pa&f20Hp
})~M}d2LXB VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 b ]A9$- 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。 Lg6;FbY? KV&4Ep#
R^u 1(SF h"O4r8G}
G,o5JL"t );*:UzsC_ {\:"OcP # 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 VY9o}J>,w 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。
mE1m 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 Qdt4h$~V" N{kp^Byim0
B h<DqN LR`]C] 6. 对衍射级次效率的影响 b{
M'aV r@WfZZ /O`<?aP% 粗糙度参数: .|?UqZ(, 最小特征尺寸:20nm *I)F5M 总的调制高度:200nm `2
6t+Tb 高度轮廓 #E`wqI\' 7&O0
P:8qmDXo gXy'@! kg/<<RO 效率 *3R3C+
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G!<-9HA5 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 6j2mr6o H@|h
Nn$@ PNgdWf3 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm 0(o{V:l%Z| 总调制高度:400nm 高度轮廓 g.,_E4L 5Z]]xR[
6B8gMO tDWoQ&z2t_ 效率 MP6Py@J45 +H**VdM6s
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。 GS)4,. XbaUmCuh 粗糙度参数: fk5$z0 / 最小特征尺寸:40nm ;0"p)O@s04 总调制高度:200nm i8nzPKF2$3 高度轮廓 hI6Tp>b*~ _Dq,\}
)&px[Dbx wdMVy=SS 效率 jt?DogYx ,^n5UA`PK
!+o`,K TYp xf|vz|J?y 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 YiGSFg ;
8B)J<y x\K9|_! 粗糙度参数: _C4N6YdU 最小特征尺寸:40nm -Cc2|~n 全高度调制:400nm NK!#K>AO 高度轮廓 Ha41Wn'tZ
k:i}xKu pPH"6
效率 @AfC$T 5sZqX.XVF
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-: W6&mXJ^3L 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。 N2.(0 G ?'/#Gt` 7. 总结 S2PPwCU 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)。 H$)__V5I,q 对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 N_o|2 光栅级次分析器能够计算全部或特定衍射级次的衍射效率。 L43]0k 利用VirtualLab光栅工具箱,光栅表面的粗糙度可被加以考虑。因此,由于加工引起的结构差异产生的影响可被估算。 XY)I ~6$Y u;Rm/.
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