[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。 G.nftp(*}  
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1. 建模任务 Nu/Qa:H_{  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 KV}U{s+U8  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 5A$az03y$\  
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2. 建模任务：正弦光栅 8@yc}~8 *  
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x-z方向(截面视图) /~l/_Jct@G  
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光栅参数： >'-w%H/  
 周期：0.908um ]~00=nXFM/  
 高度：1.15um j%Z{.>mJ  
(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) _8b]o~[Z+  
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3. 建模任务 PR@4' r|a  
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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。 .aismc`=  
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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。 zz 'dg-F  
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4. 光滑结构的分析 ))IgB).3M  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 AZy~Q9Kc  
 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% NB+$ym  
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5. 增加一个粗糙表面 n-y^7'v  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 *{.&R9#7U'  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 y4/>Ol]  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 q: Bt]2x  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 x0u?*5-t  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 Qh|-a@  
V#zhGAMy.  
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6. 对衍射级次效率的影响 a(}VA|l  
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粗糙度参数： ZVdsxo<  
 最小特征尺寸：20nm ^_*jp[!`b$  
 总的调制高度：200nm ;.nP%jD  
 高度轮廓 P~Te+ -jX}  
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W(uP`M%][0  
 效率 VY+(,\)U  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 GOYn\N;V2  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm 1z})mfsh  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 %rpR-}j  
(orrX Ez  
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' "ZRD_"  
 效率 QL)>/%yU  
F5N>Uqr*oN  
 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。 N?qIpv/a.  
T!u'V'Ei2  
粗糙度参数： CRZi;7`*1  
 最小特征尺寸：40nm 2 ) TG  
 总调制高度：200nm CrnB{Z4L  
 高度轮廓 hAV2F#  
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KWFyw>*)  
 效率 Sk8%(
JD7  
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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。 La`h$=#`  
R#Y50hzT  
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粗糙度参数： uz*d^gr}  
 最小特征尺寸：40nm \e?.hmq  
 全高度调制：400nm OOCQsoN
  
 高度轮廓 n_<mPU  
-L@]I$Yo  
d32@M~vD  
 效率 90Xt_$_}s  
EKcC+g   
^Vag1(hdq  
(N,nux(0k  
V-[2jC{  
 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。 Jzk
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7. 总结 $ I#7dJ"*  
 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)。 i4h

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 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 Q2*/`L}m\  
 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。 @(Z( /P;:  
 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。 `koOp  
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QQ：2987619807 '4$lL6ly>