[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。 ]$Z:^"JS3  
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1. 建模任务 8]&:'  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 UTyV6~  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 n_km]~  
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2. 建模任务：正弦光栅 r)'vn[A  
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x-z方向(截面视图) u3+B/ 5x  
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光栅参数： &}k7iaO  
 周期：0.908um '1ySBl1>  
 高度：1.15um F=e9o*z  
(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) O[ird`/  
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3. 建模任务 ,<tJ`,0X  
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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。 TSP%5v;Dh  
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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。 <@-O06  
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4. 光滑结构的分析 ( *+'k1Ea  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 +;q\7*  
 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% eTx9fxw  
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5. 增加一个粗糙表面 ;9T}h2^`B  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 tbRW6  
 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。 {]R'U/  
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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*smH-Sw  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 2^WJ1: A  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 k5S;G"iJ  
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6. 对衍射级次效率的影响 K|7"YNohfG  
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粗糙度参数： R{#< NE  
 最小特征尺寸：20nm 7s|'NTp  
 总的调制高度：200nm )5Khl"6!z  
 高度轮廓 \3 SY2g8+  
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 效率 %v0M~J}
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 1X?ro;  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm x>#{C,Fi  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 ]" 'yf;g  
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 效率 ) O0Cz n  
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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。 cbzA`b'Mg  
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粗糙度参数： [
RyVR  
 最小特征尺寸：40nm sU_K^=6*  
 总调制高度：200nm PF{uaKWk  
 高度轮廓 w$}q`k'  
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 效率 jRK}H*uem  
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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。 ewMVUq*:  
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粗糙度参数： _Id'56N]J!  
 最小特征尺寸：40nm BhJ>G%  
 全高度调制：400nm E)v~kC}7.  
 高度轮廓 voa)V1A/]  
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 效率 z74JyY  
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F @PPhzZ  
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c2E /-n4K@  
 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。 "#d$$ 8  
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7. 总结 LRJX>+@  
 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)。 `Skvqo(5:  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 pzF_g-B  
 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。 (}A$4?  
 利用VirtualLab光栅工具箱，光栅表面的粗糙度可被加以考虑。因此，由于加工引起的结构差异产生的影响可被估算。  ?8>a;0  
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QQ：2987619807 6{2y$'m8