[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。 3jeR;N]x  
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1. 建模任务 q07>FW R  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 ctf'/IZ5  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 ]BA8[2=m  
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2. 建模任务：正弦光栅 QeGU]WU{  
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x-z方向(截面视图) ZEW`?6  
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光栅参数： Ab2VF;z :  
 周期：0.908um fy-(B;  
 高度：1.15um "YivjHa7H  
(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) }G]]0Oi2  
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3. 建模任务 ak%8|'}  
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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。 ~`y6YIJ3  
 '{),gV.  
 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。 , =#'?>Kq  
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4. 光滑结构的分析 h>4\I;Ij  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 @hk~8y]rz  
 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% )F:hv[iv  
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5. 增加一个粗糙表面
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 Kpg]b"9.R  
 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。 W}Z'zU?[  
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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)。 -FwOX~s/'  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 W@#Y/L:${  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 h&&ufF]D  
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6. 对衍射级次效率的影响 5MT$n4zKu  
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粗糙度参数： b3W@{je  
 最小特征尺寸：20nm c{zQX0  
 总的调制高度：200nm phd,Jg[  
 高度轮廓 %6L{Z*(  
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 效率 525W; mu{  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 3V2"1Ic  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm I!~5.  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 Ab/gY$l  
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 效率 ,,OO2EgZ`  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 @h$cHZ  
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粗糙度参数： 1ve %xF  
 最小特征尺寸：40nm z1K@AaRx  
 总调制高度：200nm 2Gd.B/L6  
 高度轮廓 )[i0~o[  
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 效率 |wZcVct~  
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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。 hOG9  
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粗糙度参数： 4$ya$Y%s%  
 最小特征尺寸：40nm B&3oo  
 全高度调制：400nm `7[z%cuK  
 高度轮廓 `fY
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 效率 ya.!zGH  
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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。 e=e^;K4  
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7. 总结 Jr+~'  
 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)。 Myaj81  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 M$iDaEu-  
 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。 CobMagPhr  
 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。 ++1<A&a  
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