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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。 {'o\#4Wk F D.L{ 1. 建模任务 -V52?Hq t7/a5x [attachment=71642] {+ WI>3 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 `7_s@4: 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 k&o1z'<C G:;(, 2. 建模任务:正弦光栅 E>rWm_G
Lu~M=Fh x-z方向(截面视图) /pz(s+4= L)_L#]Yy [attachment=71643] 6zJ>n~&( 光栅参数: 6M@m`c 周期:0.908um lR3JyYY{X 高度:1.15um R^GLATM (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) ~[
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3. 建模任务 TY gn
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x#;r [attachment=71644] /yL:_6c- AME6Zu3Y GA@Zfcg 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。 2~SjRIp Uw 0:3<33]x 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。 "K-2y^Dl s~Od(,K [attachment=71645] |DMa2}% Gv zw=~8 4. 光滑结构的分析 _J`q\N
K oyY0!w,Y [attachment=71646] p*Hbc|?{Q& / =2 计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 hh>mX6A 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% f ")*I QGV~Y+ [attachment=71647] b
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W G\:^9!nwY~ 5. 增加一个粗糙表面 Wg2Y`2@t {Jl W1;Jc7 [attachment=71648] -O-qEQd VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 x0!5z1KQh 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。 (C
EXPf ;f7;U=gl, [attachment=71649] -6KGQc}U Ll
!J!{ .Z"p'v tj_+0J$sw: 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 PDnwaK 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 e)~7pXYV) 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 AZCbUkq tGs=08` [attachment=71650] 1cyX9X FN&.PdRT 6. 对衍射级次效率的影响 "s]c79t DM*mOT ncluA~ 8 粗糙度参数: |"Js iT 最小特征尺寸:20nm /
W}Za&] 总的调制高度:200nm s wdW70 高度轮廓 XQu~/{A= T6|zT}cb [attachment=71651] a r#p7N n:GK0wu.s
VN[h0+n4Th 效率 fmvX;0O [attachment=71652]
oY:6a 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 b:Lp`8Du xD;5z`A3 N9D<wAK##) 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm 4}{HRs? 总调制高度:400nm 高度轮廓 L{|V13? zxtx~XO [attachment=71653] Da!A1|" E0^~i:Mk 效率 aD,sx#g0 ?k~(E`ZE3 [attachment=71654] 由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。 BF2,E<^A 1e*+k$-{ 粗糙度参数: _PrK6M@"L 最小特征尺寸:40nm |eIN<RY5 总调制高度:200nm `'[u%U E 高度轮廓 :04sB]H 5C/W_H+9iK [attachment=71655] 6)m}e?D> Ns2M8 效率 jQzq(oDQw _e$15qW+ [attachment=71656] s)#FqB8 nnX,_5s 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 zR(}X8fP wp`a:QZ8N s_-G`xT>{ 粗糙度参数: YYHtd,0\+ 最小特征尺寸:40nm =vMFCp;mv 全高度调制:400nm .v%H%z~Rl# 高度轮廓 '5.n28W> [attachment=71657] Zf}]sW$H xz5 Jli 效率 Io *`hA]
XeDiiI [attachment=71658] -;cZW.< wl #Bv,xf )#zc$D^U 对于较粗糙的表面,0级衍射效率大幅降低,而且±1级衍射效率的不对称性增大。 DVt;I$ RUUV"y 7. 总结 L5!aLv# 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)。 3JM0 m ( 对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 7N,E%$QL 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。 ED&>~~k) 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。 x zu)``? J3gJSRT@P
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