[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。 +A+)=/i;  
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1. 建模任务
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 WH\d| 1)  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 +@UV?"d  
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2. 建模任务：正弦光栅 }p V:M{Nu&  
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x-z方向(截面视图) ceA9){  
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光栅参数： \8tsDG(1 '  
 周期：0.908um ]~-r}`]  
 高度：1.15um }H2R3icE  
(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) "@kaHIf[  
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3. 建模任务 4i bc  
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N`i/mP  
 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。 nN;u,}e  
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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。 :k"]5>(^  
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4. 光滑结构的分析 E`q_bn  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 $'TM0Yu,  
 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% POW>~Tof1  
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5. 增加一个粗糙表面 !k%#R4*>  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 PH"%kCI:  
 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。 )[ ,A_3E  

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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)。 ?upM>69{  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 hph4`{T  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 %\DX#.  
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6. 对衍射级次效率的影响 |o@%dH  
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粗糙度参数： zQA`/&=Y  
 最小特征尺寸：20nm HDKbF/  
 总的调制高度：200nm 07)yG:q*x  
 高度轮廓 }Lv;

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 效率 "j-CZ\]U|  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 X.V~SeS  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm ccnK#fn v  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 C>~TI,5a3  
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 效率 )i<j XZ:O  
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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。 jtc~DL  
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粗糙度参数： Mlq.?-QgIL  
 最小特征尺寸：40nm e%6QTg5#  
 总调制高度：200nm XM}hUJJW  
 高度轮廓 <or2  
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 效率 .G^YqJ 4  
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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。 d1kJRJ   
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粗糙度参数： SB7c.H,  
 最小特征尺寸：40nm Il.K"ll  
 全高度调制：400nm Gc!x|V;T  
 高度轮廓 tjnIN?YT  
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 效率 Vg23!E  
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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。 'RRE|L,  
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7. 总结 xm@_IL&P  
 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)。
W%)Y#C  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 s@DLt+ O5  
 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。 @I*{f  
 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。 BB'OCN  

经典，学下。。。，，