[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。 ZKrK>X  
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1. 建模任务 =(hBgNH  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 zqt<[=O  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 cO{NiRIb  
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2. 建模任务：正弦光栅 Bj4c_YBte  
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x-z方向(截面视图) ssQ1u.x9  
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光栅参数： B!J?,SB  
 周期：0.908um <%3fJt-Ie  
 高度：1.15um ,=CipL9]  
(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) } 'xGip@W  
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3. 建模任务 9;XbyA]  
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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。 5P #._
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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。 V^FM-bg%9  
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4. 光滑结构的分析 fhZwYx&t  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 i| cA)  
 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% n1|]ji[c  
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5. 增加一个粗糙表面 2&'uO'K  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 _3wJ;cn.  
 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。 +1qvT_  
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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)。 `4@`G:6BL  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 9VaSCB  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 #|769=1  
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6. 对衍射级次效率的影响
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粗糙度参数： }1CO>a<  
 最小特征尺寸：20nm >oy%qLHe~t  
 总的调制高度：200nm ZPM7R3%V)z  
 高度轮廓 Y uZ
  
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 效率 /mE:2K]C  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 P'_ aNU  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm cv_O2Q4,@  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 ZMyd+C_P2  
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 效率 )Knsy  
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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。 ^kB9 I8u  
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粗糙度参数： OK}8BY  
 最小特征尺寸：40nm Q"xDRQA  
 总调制高度：200nm _x#r,1V+D  
 高度轮廓 ";0-9*I  
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 效率 SLd9-N}T  
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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。 &P8Q|A-u  
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粗糙度参数： ',RR*{I  
 最小特征尺寸：40nm oWOH#w  
 全高度调制：400nm p@znmn-  
 高度轮廓 C$B?|oUJc  
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 效率 9Bmgz =8  
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7 ~ Bo*UM  
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 对于较粗糙的表面，0级衍射效率大幅降低，而且±1级衍射效率的不对称性增大。 C[$<7Mi|;  
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7. 总结 *JOv  
 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)。 g(;ejKSR  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 IPE
(  
 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。 mKq9mA"(E  
 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。 DFjkp;`1  
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