[分享]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。 cG5u$B  
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1. 建模任务 R T/)<RT9  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 b5W(}ka+  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 zE?@_p1gei  
a7"Aq:IjU  
2. 建模任务：正弦光栅 "B0I$`~wu  
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x-z方向(截面视图) AL*M`m_  
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光栅参数： \`-a'u=S  
 周期：0.908um )pG*_q  
 高度：1.15um 5RR4jX]  
(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) rVB\\  
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3. 建模任务 #O!gjZ,  
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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。 c1Hp  
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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。 KB8_yo{y  
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Z=s.`?Z  
7|(o=+Bt  
4. 光滑结构的分析 0D&-BAzi  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 f*Yr*yC  
 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% ~;0W +  
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5. 增加一个粗糙表面 :\~YbA  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 <STE~ZmO  
 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。 /]9(InM9/  
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a!\^O).pA  
S>y}|MG  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 z4JhLef%  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 X-`PF  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 t4+bRmS`_  
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+<fT\Oq#  
6. 对衍射级次效率的影响 c=33O,_  
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粗糙度参数： ko6[Ej:TBo  
 最小特征尺寸：20nm d)L,kzN  
 总的调制高度：200nm hI,+J>  
 高度轮廓 7E;`1lh7  
|l:,EA_v|  
VlS`m,:{  
'SKq<X%R;  
yZ,S$tSR  
 效率 E=t^I/f)E  
L | #"Yn  
 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 T*92o:^  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm xmHW,#%ui\  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 <%S[6*6U  
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X%  
R*VEeLx  
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 效率 3]67U}`  
UH#S |

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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。 "B*UZ.cC  
C^*}*hYk$  
粗糙度参数： c!]yT0v&s  
 最小特征尺寸：40nm dm"|\7  
 总调制高度：200nm ~{q; -&  
 高度轮廓 L\\'n )  
Su*Pd;  
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 效率 ##'uekSJ  
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IY}{1[<N  
bM"d$tl$?'  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 U[NQ"  
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A#nSK#wS61  
粗糙度参数： DS0:^
TLI  
 最小特征尺寸：40nm VEBvS>i*  
 全高度调制：400nm rDC=rG  
 高度轮廓 Gg6<4T1  
a6hDw'8!  
LNM#\fb  
 效率 3<}r+,j  
a~F\2`Q  
Os1=V  
F,@uYMQs  
?F9c6$|  
 对于较粗糙的表面，0级衍射效率大幅降低，而且±1级衍射效率的不对称性增大。 N`+@_.iBX  
7$"n.cr :  
7. 总结 #fq&yjl#A  
 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)。 Sb?HRoe_  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 z W*Z  
 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。 ef:YYt{|q  
 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。 \6vr)1~N>  
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QQ：2987619807 #Wely~