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infotek_vlf 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'h 5x  
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$M%Ps!a  
 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm L(TO5Y]  
 总调制高度:400nm 高度轮廓 YS=|y}Q|7d  
xP*9UXZ4P  
[attachment=71653] &N1C"Eov?  
d='z^vHK  
 效率 pC(AM=RY!  
}hyK/QUCoN  
[attachment=71654] 由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。 N%;Q[*d@/  
GbUcNROr  
粗糙度参数: xou7j   
 最小特征尺寸:40nm +A8S 6bA[=  
 总调制高度:200nm fI`T3Y!7  
 高度轮廓 -cyJj LL*  
_/ j44q  
[attachment=71655] eHK}U+"\  
FW#Lf]FJ  
 效率 (ii 5pnq  
seY0"ym&e  
[attachment=71656] Djx9TBZ5  
/eDah3%d  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 @dX0gHU[c  
asP>(Li  
RyD2LAf)J  
粗糙度参数: *{W5QEa  
 最小特征尺寸:40nm S$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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