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2016-08-01 09:49 |
VLF示例-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。 #h P>IU $U7#3-' 1. 建模任务 ?bpVdm! Wffz&pR8
[attachment=71642] 1=,y+Xpw 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 wFMw&=j 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 Zu<S<??Jf #WJ*)$A@& 2. 建模任务:正弦光栅 EqGpo_ J7qTE8 W= x-z方向(截面视图) .lq83;
k ~L>86/hP,N [attachment=71643] !Qf*d;wxn( 光栅参数: =6+99<G|%M 周期:0.908um pp@B]We 高度:1.15um mYj)![ (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) }dHdy{$ hu1ZckIw? 3. 建模任务 8O$LY\G 6(BgnH8oc [attachment=71644] :5.F nM Z)x- }%-iJ\ VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 J3(E{w8Q ,QpFVlPU 利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 YaL:6[6 5@-H8* [attachment=71645] Y9>92#aME aL`wz ! 4. 光滑结构的分析 h5pfmN\-5 @g4o8nH} [attachment=71646] hF$qH^-c*A N>,`TsUwW 计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 zsd1n`r 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% Lr5{c5M W&:0J [attachment=71647] \gB~0@[\7 oP9 y@U 5. 增加一个粗糙表面 dq`{fqGl H1 7I"5N [attachment=71648] "bDj00nwh VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 c{_JPy 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。 >Q!}tbg~9 lgS7; [attachment=71649] i>]PW|]
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,S gBi3^GxjM? mJ=V<_ 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 y(MB_B7j 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 Eu:/U*j 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 80_w_i + \~z$'3H` [attachment=71650] QnD8L.Dg ]X77?Zz9 6. 对衍射级次效率的影响 ooUVVp lZ.lf.{F }8#Ed;%K 粗糙度参数: L!zdrCM 最小特征尺寸:20nm kHylg{i{" 总的调制高度:200nm FZ?eX`, 高度轮廓 q(:L8nKT] "n`z`{<n [attachment=71651] Q,^/Lm|]k )LIn1o_, 7/51_=%kR 效率 u*;H$& [attachment=71652] 2/folTR7 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 _<FUS'" ;'8Wl 5;HGS{` 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm ;"x+V gS' 总调制高度:400nm 高度轮廓 |xcC'1WU gqy>;A:kO [attachment=71653] (C#0
ML +cqUp6x. 效率 *
7Ov.v% p|2GPrA]aL [attachment=71654] 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。 T+@i;M CYgokS\=, 粗糙度参数: T@U,<[, 最小特征尺寸:40nm &BrFcXF 总调制高度:200nm [)s4:V 高度轮廓 t^"8M6BqC; k}H7bZug [attachment=71655] Cm)TFh6 ,^8':X"A{! 效率 _7Y-gy#\a hE5?G; [attachment=71656] 5(J?C-Pk Ovk=s,a)K
更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 I V#8W OxGfLeP.R! H
Eq{TUTr 粗糙度参数: j67ppt 最小特征尺寸:40nm p03I&d@w> 全高度调制:400nm vw;aL#PP 高度轮廓 PHqg~q;* [attachment=71657] uK$ Xqo%L heou\;GI" 效率 [BD`h (~N?kh: [attachment=71658] RVttk )Ny (KyOo,a AZc=Bbh 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。 <ytzGDx ^rO"U[To 7. 总结 2K};-}eW 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)。 &lSNI5l 对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 f;BY%$ 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。 0H>gMXWE] 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。 lr~
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