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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。 rH$0h2 ,57g_z]V 1. 建模任务 X'IW&^kI
{1>V~e8t [attachment=71642] | wKZ-6 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 N3TkRJZ 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 a(NN%'fDD Pj8s;#~u 2. 建模任务:正弦光栅 C5\bnk{ uqnoE;57^ x-z方向(截面视图) BPIp3i 959&I0=g" [attachment=71643] 0:@:cz=#* 光栅参数: _hMMm6a| 周期:0.908um `)* 高度:1.15um Gc<J x|Q7 (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) N9r02c 6K5KZZG
3. 建模任务 s3W35S0Q 3 z0t6}E<VIR [attachment=71644] L L7a20 !r,ZyJU ;m,lS_[c 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。 (?72 vCc $C##S@ 利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 /iQ}DbtRb tMad
2,: [attachment=71645] .1XZ9M <fC gU& 4. 光滑结构的分析 jW}n6w5 p)(mF"\8= [attachment=71646] R)?K+cJ% yYkk0 3 计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 ,]w-!I 对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% MGCwT@P \5BI!< [attachment=71647] ;<1O86! i44UqEb 5. 增加一个粗糙表面 36s[hg is}o5\JEL [attachment=71648] &n|#jo(gS VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 ..X efNbl 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 L"rLalUw +*WE<4"!6 [attachment=71649] =3?t%l;n 4NMv7[r HU-4k/I~ e!URj\* 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 r*C:)z.} 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 ;'{:}K=h 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 Z~F% K~( y%Ui)UMnw] [attachment=71650] %f\ M61Z .^N+'g 6. 对衍射级次效率的影响 [aU#"k)M v1?P$f*g j
wlmWO6 粗糙度参数: JAj<*TB.% 最小特征尺寸:20nm f(=yC}si 总的调制高度:200nm M@UkXA} 高度轮廓 sTU]ntoQqR [&k[k) [attachment=71651] c5>&~^~>Tx "5BgajrB { dhuvB 效率 0PE $n [attachment=71652] M6vW}APH[n 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 L,of@> fw ._ cpz}!D 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm i)Vqvb0Q 总调制高度:400nm 高度轮廓 m1a0uEA
G 4NUCLr7Y [attachment=71653] \/$T 3f`x |jJC~/WR 效率 #M&rmKv)g }P#%aE&- [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。 .!RBhLH_g B3@ 粗糙度参数: T/p}Us 最小特征尺寸:40nm .qi$X!0 总调制高度:200nm &<R8' 高度轮廓 V:9| 9$G 1el?f> [attachment=71655] LTG#nM0 73P=<3 效率 -`n>q^A7e }]>[FW [attachment=71656] $TU=^W)X 6_=qpP-? 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 QbP
W_)N o<1e- .FK[Y?ci# 粗糙度参数: 5Qd |R 最小特征尺寸:40nm H[@uE*W 全高度调制:400nm F8Z<JcOI 高度轮廓 V^QKn+/ [attachment=71657] Gg|'T}0X J0a]Wz% 效率 cR}}N F L~x3}o$-o [attachment=71658] LG'JQGl5 ^W9[PE#F gP/[=: 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。 <Q/^[ s0H_Y' 7. 总结 >/;\{IG
Wn 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)。 5'@J}7h 对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 A^q= :ofQ 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。 k^Zpb&`Hx 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。 (9*s:)zD- 0&=2+=[c
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