[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。 gId+hxFa:r  
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1. 建模任务 jU$PO\UTk  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 &EOh}O<  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 {9MYEN}FO  
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2. 建模任务：正弦光栅 ~T~v*'_h  
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x-z方向(截面视图) lOui{QU  
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光栅参数： ,+&j/0U  
 周期：0.908um t/g}cR^Q  
 高度：1.15um W%ud nJ  
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次，详见案例341) SH.'E Hd  
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3. 建模任务 BR'|hG  
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 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器，可对光栅衍射效率进行严格的计算。 O
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 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 ?x@khzk  
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4. 光滑结构的分析 QS}=oOR@k  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 KB5{l%>  
 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% _*9Zp1r  
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5. 增加一个粗糙表面 yl}Hr*  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 A SSoKrFL  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 s@$AYZm_  
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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)。 ?,j:Y0l.L  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 dZW:Cf 9K  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 *s^5BLI9  
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6. 对衍射级次效率的影响 4Qv|Z+$i  
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粗糙度参数： CqoL5qt  
 最小特征尺寸：20nm UZ1lI>  
 总的调制高度：200nm 3X:F9x>y  
 高度轮廓 L8W3Tpi&(  
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 效率 mT.F$Y9  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 i`Tne3)  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm O!g>
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 总调制高度：400nm 高度轮廓 8X%;29tow  
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 效率 |"mb
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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。 /EC m  
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粗糙度参数： t~AesHZpk  
 最小特征尺寸：40nm 1)r1/0  
 总调制高度：200nm IOA{lN6  
 高度轮廓 Qu\E/T`  
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 效率 ecHy. 7H  
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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。 MT9a1 >  
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粗糙度参数： Xbz}pAnj  
 最小特征尺寸：40nm p?}Rolk7  
 全高度调制：400nm &~k/G  
 高度轮廓 3oSQe"  
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 效率 !XFN/-Q ,  
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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。 qYpHH!!C=  
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7. 总结 d`:0kOF+  
 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)。 'C[gcp  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 b*bR<|dTj  
 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。 rOcfPLJi0  
 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。
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经典，学下。。。，，