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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。 %lNv?sWb o90SXa&l/ 1. 建模任务 s\i=-` W6ZXb_X [attachment=71642] aehGT| 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 `,i'vb`W#b 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 }M'h5x 5W"nn 2. 建模任务:正弦光栅 Uhfm@1 cz& 2
*IF x-z方向(截面视图) 0* <gGC yn<H^c [attachment=71643] K-IXAdx 光栅参数: ^8$CpAK]M 周期:0.908um *(YtO 高度:1.15um I'2:>44>I6 (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) K&0op 4& :_JZn`Cab 3. 建模任务 })!d4EcZf 4b=hFwr[? [attachment=71644] @iK=1\-2 n"vl%!B ^
AxU 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。 zqfv|3-!} ,X(P/x{B 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。 -Bbg'=QZa *6^|i} [attachment=71645] wLC!vX.S Os^ sOOSY 4. 光滑结构的分析 9;2PoW8 \}xK$$f2, [attachment=71646] ^6[KzE#* *F* c 计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 s<gZB:~ 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% @?iLz7SPk n={}=' [attachment=71647] Jfa=#` BT;hW7){9 5. 增加一个粗糙表面 Pc>$[kT0 k%E9r'Ac [attachment=71648] ,{:c<W:A] VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 ~fw 6sY# 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 pxjN\q w]]`/` [attachment=71649] "6_#APoP NCYN .@J yLCqlK I7TdBe- 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 { 6Lkh 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 A]R7H1 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 wGa0w*$ pq_DYG] [attachment=71650] 1)(p=<$ 9UTWq7KJ 6. 对衍射级次效率的影响 P`6
T;|VDk @QI]P{ y _J~n 9R 粗糙度参数: o^dt#
& 最小特征尺寸:20nm vR`-iRQ?_ 总的调制高度:200nm MV6%~T 高度轮廓 ^@l_K +T 6i[\?7O'0 [attachment=71651] HX\@Qws >SpXB:wx dVc;Tt 效率 BF8n: }9U [attachment=71652] IrQ8t! 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 *V#v6r7<Y/ 4 q}1 }l$M%Ps!a 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm L(TO5Y] 总调制高度:400nm 高度轮廓 YS=|y}Q|7d xP*9UXZ4P [attachment=71653] &N1C"Eov? d='z^vHK 效率 pC(AM=RY! }hyK/QUCoN [attachment=71654] 由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。 N%;Q[*d@/ GbUcNROr 粗糙度参数: xou7j
最小特征尺寸:40nm +A8S 6bA[= 总调制高度:200nm fI`T3 Y!7 高度轮廓 -cyJjLL* _/ j44q [attachment=71655] eHK}U+"\ FW#Lf]FJ 效率 (ii 5p nq seY0"ym&e [attachment=71656] Djx9TBZ5 /eDah3%d 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 @dX0gHU[c asP>(Li RyD2LAf)J 粗糙度参数: *{W5QEa 最小特征尺寸:40nm S$W
*i@x? 全高度调制:400nm n4YEu\* 高度轮廓 C yC<{D+ [attachment=71657] hDmtBdE @
:Q];rc 效率 !Y=s_)X q9pBS1Ej [attachment=71658] lnbw-IE! O8SX#,3^} ^*C6]*C}te 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。 "A__z|sQ V5KAiG<d 7. 总结 _jH1Mcq 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:U1#bQQ: 对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 R8EDJ2u# 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。 H;*:XLPF 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 X{:$f+ Bp^>R`,
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