[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。 \gXx{rLW  
9\0 K%LL  
1. 建模任务 uQ1;+P:L  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 ~jTnjx  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 .ai9PsZ?V  
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2. 建模任务：正弦光栅 L` "UeNT  
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x-z方向(截面视图) <\mc|p"  
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光栅参数： M.Ik%nN#K0  
 周期：0.908um ,]"u!,yHb  
 高度：1.15um T480w6-@  
(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) c!T{|'?  
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3. 建模任务 JwczE9~o  
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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。 d2C:3-4  
SLo/7$rct  
 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 ".ZiR7Z:$Y  
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4. 光滑结构的分析 }YO}LQ-|  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 w(-n1oSo  
 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% X_F=;XF/  
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5. 增加一个粗糙表面 Us5JnP5  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 ]0le=Ee^%  
 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。 -y(
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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)。 U\{Z{F%8  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 91XHz14  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 9Ba<'wk/>"  
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6. 对衍射级次效率的影响 bJD"&h5  
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粗糙度参数： ![V- e  
 最小特征尺寸：20nm OUPpz_y  
 总的调制高度：200nm CmZ?uo+Y  
 高度轮廓 ^l,Jbt  
5UbVg  
u4'Lm+&O  
5\J;EWTU  
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 效率 PhS"tOGtX  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 HNPr| (  
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+}Pa/8ybJ  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm !QovpO">z  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 ElAG~u?  
Q8n?7JB  
4\?B,!  
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 效率 +l9avy+P(  
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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。 slx^" BF^  
khfE<<$=  
粗糙度参数： K*<n<;W  
 最小特征尺寸：40nm jDoWSYu4tY  
 总调制高度：200nm BhjXNf9[  
 高度轮廓 @'<|B. f  
Ou%>Dd5|?  
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 效率 jc<3\
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 P/Zo  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 MouYZI)  
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0[];c$r<  
粗糙度参数： Du/s  
 最小特征尺寸：40nm  4Zq5  
 全高度调制：400nm ziOmmL(r  
 高度轮廓 wmIq{CXx,  
7~',q"4P/_  
H{BjxZ~)  
 效率 FueJe/~t  
=pNkS
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w-2]69$k  
BK{8\/dg  
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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。 ,P|PP
x%@  
38#(ruv  
7. 总结 A9#2.5  
 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)。 2'_sGAH  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 bchhokH
  
 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。 qr@,92_  
 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。 {^qc
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QQ：2987619807 25(\'484>