[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。 Yf0 
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1. 建模任务 -()WTdIy  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 <4r8H-(%  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 ZTmy}@l  
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2. 建模任务：正弦光栅 <J509j  
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x-z方向(截面视图) \`Hp/D1  
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光栅参数： *-0s `rC  
 周期：0.908um 161P%sGx2  
 高度：1.15um i/:L^SQAq  
(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) 4`O[U#?  
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3. 建模任务 d4o ^+\  
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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。 G'|ql5Zw  
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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。 .W]k8N E  
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4. 光滑结构的分析 ?Q:SVxzUd  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 i(~DhXz*T  
 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% ElO|6kOBYG  
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5. 增加一个粗糙表面 @$ 7 GrT  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 21TR_0g&<  
 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。 KV0*dB;  
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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)。 y[N0P0r l:  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 HV%/baX]  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 y:)^*2GA-B  
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6. 对衍射级次效率的影响 C1^%!)  
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粗糙度参数： 8-#kY}d.  
 最小特征尺寸：20nm 1(p:dqGS  
 总的调制高度：200nm Q6m8N
 
 高度轮廓 Pn!~U] A$%  
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 效率 v
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 4Y(@ KUb  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm Qvp"gut)%X  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 SnE^\I^O  
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 效率 1AAyzAP9`  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 ^/BGOBK  
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粗糙度参数： rZ?:$],U!  
 最小特征尺寸：40nm *}\M!u{J  
 总调制高度：200nm %u!=<yn'  
 高度轮廓 ET.jjV  
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 效率 gGMfy]]R  
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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。 x3ZF6)@  
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粗糙度参数： FMdu30JV  
 最小特征尺寸：40nm 4]r_K2.cc  
 全高度调制：400nm %jHm9{|X  
 高度轮廓 y?OP- 27y  
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 效率 ~/G)z?+E  

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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。 F CYGXtc  
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7. 总结 {JfQQP&FV  
 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)。 [oh06_rB  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 AA5G`LiT  
 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。 yV.p=8:  
 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。 FW-I|kK.  
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QQ：2987619807 ^xHKoOTj[