[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。 Jsw%.<  
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1. 建模任务 +I_p\/J?w/  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。  &&sCaNb  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 ?%wM8
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2. 建模任务：正弦光栅 \ 0aa0=  
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x-z方向(截面视图) mFeoeI,Jv  
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光栅参数： [;qZu`n>  
 周期：0.908um hwB>@r2  
 高度：1.15um _5SA(0D#9  
(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) G8Sx;Xi  

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3. 建模任务 OVf%m~%&s  
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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。 ZX03FJL7u  
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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。 /{+77{#Qn  
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4. 光滑结构的分析 kKil]L  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 +oe%bk|A  
 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% { 0vHgi  
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5. 增加一个粗糙表面 L!V6Rfy  
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a<ztA:xt|1  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 7n*[r*$  
 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。 |m /XGr  
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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)。 !JE=QG"  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 ZJeTx.Gi6  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 oiY&O]}  
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6. 对衍射级次效率的影响 4_B1qN
 
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粗糙度参数： M,j3z#  
 最小特征尺寸：20nm e-.s63hm  
 总的调制高度：200nm Lm}J&^>  
 高度轮廓 m6D]   
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 效率 l{b*YUsz>  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 t)hAD_sf  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm #0wH.\79  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 <R>%DD=v^  
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 效率 5Sm)+FC:  
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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。 C
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粗糙度参数： Ws>2S  
 最小特征尺寸：40nm $<N!2[I L  
 总调制高度：200nm %]15=7#'y  
 高度轮廓 u:FFZ  
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 效率 'QrvkQ  
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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。 ].C4RH  
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粗糙度参数： `0qBuE_^h  
 最小特征尺寸：40nm XA*sBf  
 全高度调制：400nm FNyr0!t,  
 高度轮廓 ;F:~HrxT}  
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 效率 ,GH;jw)P  
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D@cv{ _M/  
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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。 \~#$$Q-qtU  
foOwJ}JU  
7. 总结 :{ }]$+|)\  
 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)。 T.57Okp  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 Gc'CS_L  
 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。 ]S=AO/'  
 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。 wCwJ#-z.=  
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QQ：2987619807 z+Cw*v\Y