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。 Nxt`5kSx= )LsUO#%DO 1. 建模任务 Ce~Pms]
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,&g-DCag 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 9I}Uh#]k< 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 !?sB=qo
Y-,S_59 2. 建模任务:正弦光栅 3[@:I^q m{&lU@uL
x-z方向(截面视图) h*Mt{A&'.& cYvt!M\ed 11Uu5e!. 光栅参数: )LNKJe+ 周期:0.908um GP x+]Jw8\ 高度:1.15um AF,;3G (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) A8k $.E
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3. 建模任务 TxH
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VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 Ur ol)_3X
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利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 /`t}5U>S_
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4. 光滑结构的分析 ~jzT;9:
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 'H"!%y{:i
对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% EWXv3N2)
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5. 增加一个粗糙表面 @i#=1)Ze
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YgtW(j[ VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 }9 N-2] 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 /g8nT1k crx%;R r=xec@R]* fJ=(oF= I|2dV9y J3/e;5w2Z 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
E_P,>f 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
BAG#YZB 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
dp2FC #Fgybokm ,Ww.W'#P dKevhm)R" 6. 对衍射级次效率的影响 P057]cAat< wzcv[C-x (Zej\lEN 粗糙度参数:
7f*b5$+r 最小特征尺寸:20nm
!Q}Bz*Y 总的调制高度:200nm
0IHAoV60 高度轮廓
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lL2& 'b6qEU# K.}jyhKIKi 效率
iszVM };'~@%U]/ 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
'#yIcV$ f1B t6|W% tiRi_ 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
?5EMDawt 总调制高度:400nm 高度轮廓
X@/wsW(kM\ M"Z/E>ne [Kb)Q{=) Ax9A-| 效率
UnyJD%a ;g?o~ev 8 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。 cKIA.c}N Z}IuR|= 粗糙度参数: 7c<_j55( 最小特征尺寸:40nm hn$jI5*` 总调制高度:200nm &x@N5j5Q 高度轮廓 @mcP-
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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。 GwG(?_I"
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粗糙度参数: Pb7-pu5X
最小特征尺寸:40nm )>pIAYCVP
全高度调制:400nm o KY0e&5
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效率 kcP&''
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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。 n,p \~Tu,
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7. 总结 OV-#8RXJ
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)。 |e2s{J2
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 tU-jtJ
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。 >6'brb
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。 I.1(qbPkF+ - ysd`&