[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。 sY4q$Fq  
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1. 建模任务 E*h!{)z@F  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 ,Js-'vX  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 M4D  @G  
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2. 建模任务：正弦光栅 Paeq  
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x-z方向(截面视图) 684|Uuf7  
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光栅参数： Bgn%d4W;G  
 周期：0.908um ;6~5FTmV  
 高度：1.15um 
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(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) ?O3d Sxi  
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3. 建模任务 @%G?Nht]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。 TEh
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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@4J=P=w  
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4. 光滑结构的分析 lx=tOfj8  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 0#DE
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 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% 7RWgc]@?>  
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5. 增加一个粗糙表面 ]ly" K!1,  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 atF#0*e>  
 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。 `CH,QT7e  
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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)。 Ei):\,Nv  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 9O:l0 l  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 2jC`'8  
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6. 对衍射级次效率的影响 Zi.
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粗糙度参数： WA"~6U*  
 最小特征尺寸：20nm  L"%SU  
 总的调制高度：200nm l"%80"zO  
 高度轮廓 |:&6eDlR  
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 效率 0Zi+x#&d  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 h7!O K  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm G:":CX"O(  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 NFZ(*v1U  
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 效率 uW(-?  
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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。 ^0}ma*gi~  
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粗糙度参数： 14B',]`  
 最小特征尺寸：40nm PY.K_(D  
 总调制高度：200nm dHXe2rTE;&  
 高度轮廓 >ep<W<b  
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 效率 M% \T5  
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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。 j#n ]q{s4  
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粗糙度参数： $u!(F]^  
 最小特征尺寸：40nm 2!J#XzR0W  
 全高度调制：400nm fd&Fn=!  
 高度轮廓 P_1WJ  
'F/oR/4,  
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 效率 E+@Q u "W  
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T>& q8'lD  
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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。 #cfiN b}GX  
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7. 总结 Cdz&'en^  
 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)。 JY#vq'dl|  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 <eG|`  
 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。 2!sPgIz  
 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。 cmG27\cRO  
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QQ：2987619807 ?%  24M\