[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。 mp1@|*Sn  
XJ;57n-?  
1. 建模任务 t\dN DS  
@Md/Q~>  
w3ResQ   
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 ~g]Vw4pv  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 e'NJnPO  
0*3R=7_},o  
2. 建模任务：正弦光栅 VPJElRSH
 
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x-z方向(截面视图) E4jNA}3k+  
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光栅参数：  ?(1y  
 周期：0.908um YoNDf39
 
 高度：1.15um i>`%TW:g  
(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) 4SxX3Fw  
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3. 建模任务 \';gvr|  
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L~OvY
  
 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。 iOghb*aW  
s/#!VnU6  
 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。 %YscBG  
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zR:L!S  
EI%89i`3^  
4. 光滑结构的分析 S9y}  
K;G~V\  
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PJ%C N(0  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 sY&IquK^  
 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% z>Y-fN`,  
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5. 增加一个粗糙表面 |u<7?)mp  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 &j"?\f?  
 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。 /(*q}R3Kfo  
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(hbyEQhF  
#)O65GI  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 S4z;7z(8+  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 `Ggbi4),  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 Z@!+v19^  
Wh*uaad7  
H<,gU`&R  
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6. 对衍射级次效率的影响  x'<X!gw  
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粗糙度参数： igPX#$0XU  
 最小特征尺寸：20nm @*((
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 总的调制高度：200nm 
G_,jgg7  
 高度轮廓 `d}2O%P  
2c*GuF9(0  
|@d\S[~^G  
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 效率 8{sGNCvU  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 @\#td5'  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm 4|?;TE5  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 `b$.%S8uj=  
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 效率 4,DeHJjAlE  
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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。 ( a#BV}=  
&F~T-i>X  
粗糙度参数： KbeC"mi  
 最小特征尺寸：40nm
%EB/b  
 总调制高度：200nm zTU0HR3A  
 高度轮廓 PdWx|y{%  
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t"Ss_,  
gg2(5FPP  
 效率 A*BeR0(  
I; rGD^  
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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。 5nx1i  
Y.p;1"  
^iV)MTT  
粗糙度参数： tKXIk9e  
 最小特征尺寸：40nm sFRQe]zCcP  
 全高度调制：400nm yJIscwF  
 高度轮廓 #%O0[kd  
JB<t6+"rD  
CU!Dhm/U  
 效率
El8,,E  
1?l1:}^L  
3ckclO\|>  
KMax$  
\s\?l(ooq"  
 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。 ;!Fn1|)  
5|)W.*Q  
7. 总结 =Dj#gV  
 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)。
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 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 6_B]MN!(  
 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。 B%68\  
 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。 ]6j{@z?{  

经典，学下。。。，，