[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。 >A ?{cbJ  
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1. 建模任务 .u\xA7X  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 D+('1E?  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 +p):  
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2. 建模任务：正弦光栅 %h"%G=:  
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x-z方向(截面视图) ' T%70)CM~  
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光栅参数： Eq6. s)10  
 周期：0.908um X\HP&;Wd  
 高度：1.15um gSt'<v  
(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) VK3e(7b  
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3. 建模任务 N={0A  
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p}d+L{"V  
 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。 -$tf`   
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 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 6'6,ySo]  
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4. 光滑结构的分析 l$J2|\M6  
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X}G3>HcP  
r(DW,xoK0  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 XG;Dj<Dm  
 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% *@zya9y9q  
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5. 增加一个粗糙表面 S7f"\[Aw  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 . E?a  
 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。 .BrYz:
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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)。 _8&a%?R@W  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 (;cvLop  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 CjZIBMGc  
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6. 对衍射级次效率的影响 RR[1mM  
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粗糙度参数： 0+6=ag%  
 最小特征尺寸：20nm O2N~&<^  
 总的调制高度：200nm d0}P  
 高度轮廓 2"8qtG`Et  
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 效率 !T$h?o  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 z(Q 5?+P  

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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm M{Hy=:K+  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 NQIbav^5  
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 效率 U)] }EgpF  
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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。 \JBPZ~N3  
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粗糙度参数： _FP'SVa}D  
 最小特征尺寸：40nm 5m9;'SF  
 总调制高度：200nm ~vB
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 高度轮廓 iG+=whvL  
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 效率 e7M6|6nb  
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5~{s-Ms  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 wPl9%  
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粗糙度参数： PYr'1D'  
 最小特征尺寸：40nm UNyk, #4  
 全高度调制：400nm 1R"Z+tNB  
 高度轮廓 I\Pw`  
|Pq z0n=v  
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 效率 W3w$nV  
uQiW{Kja2  
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*&tv(+P  
 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。 )M_|r2dDq3  
.05x=28n%  
7. 总结 J Mm'JK?  
 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)。 D|g{]nO  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 C^7M>i  
 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。 HleMzykF  
 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。 M"5S  
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QQ：2987619807 zszx~LSvIT