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    受粗糙光柵表面影響的光柵級次效率分析
    		

    
    
  
    
    時間:2016-06-29 22:40來源:訊技光電作者: 技術部點擊:次打印
    
    
  
    
    該案例介紹了一個正弦光柵的仿真，該光柵表面具有隨機變化的粗糙度結構。此外，分析了對衍射級次的影響，特別是衍射效率。
    

    
1. 建模任務
    

    

    

     一個正弦光柵不同衍射級次的嚴格分析和優化。
    

     對于該仿真，采用傅里葉模態法。
    
	 
    
2. 建模任務：正弦光柵
    

    
x-z方向(截面視圖)
    

    

    

    
	光柵參數：
    

     周期：0.908um
    

     高度：1.15um
    

    
	(這些參數提供了一個具有均勻分布傳輸效率0級和±1級衍射級次，詳見案例341)
    
	
    
	3. 建模任務
    
	
    
	
    
	
    
	
     VirtualLab光柵工具箱提供的光柵級次分析器，可對光柵衍射效率進行嚴格的計算。
    
		 
    
	
     利用該分析器，也可以分別計算出現的每個衍射級次的衍射效率。
    
		
    
		
    
		
    
		4. 光滑結構的分析
    
		
    
		
    
		
     計算衍射效率后，結果可在級次采集圖中顯示。
    
		
     對于光滑結構，參數平穩，0級和±1衍射級次的傳輸效率大約為32%
    
			
    
			
    
			
    
			5. 增加一個粗糙表面
    
		
    
			
    
			
    
	
    

    

     VirtualLab光柵工具箱可將兩個界面進行組合(如添加)。
    

     因此任意光柵形狀(如正弦光柵)可以與粗糙表面組合，形成粗糙光柵面型。
    

    
	
    
	
    
	
    
	
    
	
    
	
     該粗糙面有可通過幾個選項來實現表面的變化(如周期化)。
    
	
     第一個重要的物理參數稱為”最小特征尺寸”。
    
	
     第二個重要的物理參數是定義”總調制高度”。
    
		 
    
	
    
		
    
		
    
		6. 對衍射級次效率的影響
    
		
    
		
    
			粗糙度參數：
    
		
     最小特征尺寸：20nm
    
		
     總的調制高度：200nm
    
		
     高度輪廓
    
			
    
			
    
			
    
			
     效率
    
			
    
				
    
				
     粗糙表面對效率僅有微弱的影響
    
				
    
				
     粗糙度參數：
    
				
     最小特征尺寸：20nm
    
				
     總調制高度：400nm
    
				
     高度輪廓
    
					
    
					
    
					
     效率
    
					
    
					
    
			
    
		
    
	
    

     由于粗糙表面的總調制高度變大，±1級衍射效率發生輕微不對稱。
    

    

    
	粗糙度參數：
    

     最小特征尺寸：40nm
    

     總調制高度：200nm
    

     高度輪廓
    
	
    
	
    
	
     效率
    
	
    
	
    
	
     更大的”最小特征尺寸”降低了0級衍射的透射效率。
    
	
    
		
    
		
    
			粗糙度參數：
    
		
     最小特征尺寸：40nm
    
		
     全高度調制：400nm
    
		
     高度輪廓
    
	
    
	
    
	
    
	
     效率
    
	
    
	
    
	
    
	
     對于較粗糙的表面，0級衍射效率大幅降低，而且±1級衍射效率的不對稱性增大。
    
	
    
		 
    
	
    
		7. 總結
    
	
     VirtualLab的光柵工具箱可對任意形狀光柵結構進行嚴格分析(如包含一個附加粗糙面的正弦光柵)。
    
	
     對于這種類型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里葉模態法。
    
	
     光柵級次分析器能夠計算全部或特定衍射級次的衍射效率。
    
	
     利用VirtualLab光柵工具箱，光柵表面的粗糙度可被加以考慮。因此，由于加工引起的結構差異產生的影響可被估算。
    

    

    
    		
    
    

       
    

    		

        
    

          
    

            

		
    

			
      
            
			
    

		
    		

          
    

        
    		

  
    

    

    

    

    
  
    
    
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