[分享]受粗糙光栅表面影响的光栅级次效率分析 [复制链接]

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。 [E:-$R  
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1. 建模任务 IuOQX}  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 Epm%/ {sHV  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 r.10b]b  
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2. 建模任务：正弦光栅 'l41];_  
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x-z方向(截面视图) LT:*K!>NOL  
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光栅参数： n1@ Or=5  
 周期：0.908um dY$jg  
 高度：1.15um V?C_PMa  
(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) />[~2d kb  
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3. 建模任务 3=Va0}#&  
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 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。 ((E5w:=?  
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 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。 5:x .<  
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4. 光滑结构的分析  !#Hca  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 sAKQ.8$h*  
 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% pgU4>tyD  
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5. 增加一个粗糙表面 gKay3}w  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 WX9pJ9d  
 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。 k.CHMl]  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 -hP-w>  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 ALY% h!L  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 .1C|J  
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6. 对衍射级次效率的影响 5"JnJH  
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粗糙度参数： dLek4q `l  
 最小特征尺寸：20nm =7Y gES  
 总的调制高度：200nm 5bzYTK&-  
 高度轮廓 ]m(5>h#  
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 效率 w5(GRAH  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 8c'0"G@S  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm Ueyt}44.e2  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 u?
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 效率 wzMWuA4vX  
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 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。 0OMyE9jJJ  
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粗糙度参数： o/fq  
 最小特征尺寸：40nm 9e Dji,  
 总调制高度：200nm Y4Z?`TL  
 高度轮廓 wz!]]EQ!o  
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`q exEk@S  
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 效率 J 6S  
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 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 $XI5fa4Tt  
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粗糙度参数： d~|qx  
 最小特征尺寸：40nm xL>0&R  
 全高度调制：400nm @/JGC%!  
 高度轮廓 {F k]X#j  
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 效率 DI}h?Uf ,  
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$Y,]D*|"K  
 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。 |<ke>j/6n  
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7. 总结 YQN=.Wtc  
 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)。 z<<` 1wqg  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 @;<w"j`r  
 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。 &r<<4J(t  
 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。 }C#YR(]  
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QQ：2987619807 .<42-IEc