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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。 Qf$|_&|  
bm% $86  
1. 建模任务 jMNU ?m:  
%9oYw9 H!  
[attachment=71642]
m3<+yz$!r  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 BV#78,8(  
 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 2L?!tBw?1  
tptN6Isuh  
2. 建模任务:正弦光栅 'T<iHV&  
Q'O[R+YT ,  
x-z方向(截面视图) jPZaD>!  
cWyW~Ek  
[attachment=71643] 9ZXlR?GA  
光栅参数: L;Z0`mdz  
 周期:0.908um XolZonJr  
 高度:1.15um \p{5D`HY  
(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) svf|\p>]H  
::FS/Y]Fg  
3. 建模任务 zOgTQs"ZH  
F# T 07<  
[attachment=71644] 3jB$2:#  
' Z0r>.  
)B,|@ynu  
 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。 y\dEk:\)  
. \   
 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。 :0 & X^]\  
OCZaQ33  
[attachment=71645] |waIpB(  
,to+oSZE  
4. 光滑结构的分析 Urr#N  
;{h CF  
[attachment=71646]
r}[7x]sP  
M" ^PW,k  
 计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。  <1%f@}+8  
 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% e@:sR  
^j-3av=  
[attachment=71647] w2_bd7Wp<  
\%^%wXfp  
5. 增加一个粗糙表面 E|'h]NY  
J+d1&Tw&  
[attachment=71648]
{ZY+L;eg1  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 g~(E>6Y  
 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。 F1L:,.e`  
"HE^v_p  
[attachment=71649] S26MDLk`R3  
s(X;Eha  
g1t0l%_7^  
UG=K|OXWJ  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 ME'|saP  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 T)r9-wOq  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 [1.+H yJ}  
"*G.EiLq  
[attachment=71650] )iFJz/n>  
B&D}F=U  
6. 对衍射级次效率的影响 kbM3  
{e|[%reSkg  
x c{hC4^V  
粗糙度参数: BcI |:qv|  
 最小特征尺寸:20nm +TXX$)3%  
 总的调制高度:200nm !.d@L6  
 高度轮廓 c y8;@[#9  
D_vbSF)  
[attachment=71651] yn#X;ja-  
GvBHd%Ot  
6Fe34n]m  
 效率 iX)%Q  
[attachment=71652] :0h_K  
 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 o"*AtGR+"  
K'GBMnjD  
kh`"WN Nt  
 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm rS;Dmm  
 总调制高度:400nm 高度轮廓 K.0:C`C  
c"[cNZo  
[attachment=71653] ^pUHKXihD  
w!D|]LoE  
 效率 #'y#"cmQ.  
aTt 12Sc  
[attachment=71654] 由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。 wp&=$Aa)'  
soQ1X@"0  
粗糙度参数: T:; 2  
 最小特征尺寸:40nm M]J ^N#  
 总调制高度:200nm `^)jLuyu  
 高度轮廓 /{&tY: ;m  
62zYRs\Y)X  
[attachment=71655] ;5)P6S.D  
aeD;5VV  
 效率 , 'u W*kx  
`7r@a  
[attachment=71656] cH&J{WeZa  
r[*Vqcz  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 0.@&_XTPl  
h-[VH%  
rogT~G}q  
粗糙度参数: %4gg@Z9  
 最小特征尺寸:40nm tIuCct-  
 全高度调制:400nm }n>p4W"OM  
 高度轮廓 B&n<M]7  
[attachment=71657] ,Pdf,2  
eLfk\kk]Pc  
 效率 G U( _  
uc){+'[  
[attachment=71658] vbyH<LPz5  
Tu).K.p:  
5?]hd*8   
 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。 zo4qG+>o  
)mF5Vw"  
7. 总结 ?B2] -+Y  
 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)。 |Uc_G13Y{D  
 对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 YTUZoW2  
 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。 iT2B'QI=<  
 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。
~T1 XLu  
)-a'{W/t  
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