[技术]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。 JB HnJm  
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1. 建模任务 xt8@l [Z  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 t_Ul;HVPS  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 `7'=~BP?X  
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2. 建模任务：正弦光栅 /_r{7Gq.  
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x-z方向(截面视图) EiWd =jDm  
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光栅参数： @4jPaqa(  
 周期：0.908um XNkQ0o0  
 高度：1.15um >u=nGeO  
(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) A{Q~@1  
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3. 建模任务 HA. O"A8`  
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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。 =4Wjb  
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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。 ;\t(

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4. 光滑结构的分析 9R4q^tGR\  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 RQ[6svfP  
 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% ,YmTx  
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5. 增加一个粗糙表面 |C;*GeyS;J  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 LzkwgcR  
 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。 3(La)|k  
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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)。 yy|F6Pq3`  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 ]}dAm S/  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 -j"2rIl4#  
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6. 对衍射级次效率的影响 GG[$-  
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粗糙度参数： 9~WjCa*,&  
 最小特征尺寸：20nm Iw) 'Yyg  
 总的调制高度：200nm -m>ng E~q  
 高度轮廓 5*7 \Yjk?  
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 效率 o9uir"=  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 `=cOTn52  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm uPtS.j=  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 Se-n#  
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 效率 96 !e:TU  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 knJoVo]  
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粗糙度参数： p8Wik<'^  
 最小特征尺寸：40nm :IlJQ{=W  
 总调制高度：200nm 5Mq7l$]h$  
 高度轮廓 #q%V|Ajq  
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 效率 1Qz1 Ehz>  
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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。 VaRP+J}UA.  
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粗糙度参数： G(1y_t  
 最小特征尺寸：40nm THbV],RhJ  
 全高度调制：400nm -<tfbaA  
 高度轮廓 O}IRM|r"  
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I,xV&j+<  
 效率 >'X[*:Cx  
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 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。 `vPc&.
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7. 总结 Iq[Z5k(K  
 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)。 ;,yjkD[mWE  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 9(;
I+.;8k  
 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。 -O?}-6,_Z  
 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。 u\
zP`Y  

经典，学下。。。，，