[技术]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。 ];.H]TIc6  
Q599@5aS  
1. 建模任务 WzC_M>_  
V_&>0P{q  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 KKz{a{ePY%  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 jo.Sg:7&  
O+Zt*
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2. 建模任务：正弦光栅 1%?J l~M  
J1?)z+t9~  
x-z方向(截面视图) Ighd,G-  
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光栅参数： c teUKK.|)  
 周期：0.908um eAkjpc  
 高度：1.15um `|1#Vuk  
(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) Wn(pz)+Y  
Q.q'pJ-  
3. 建模任务 Hq{i-z+  
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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。 ;$Eg
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 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 a)+;<GZ~  
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4. 光滑结构的分析 r*|#*"K"a  
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_]~gp.  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 e5!LbsJv  
 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% ):@XMECa  
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5. 增加一个粗糙表面 
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 d]JiJgfa%  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 o1j_5c PS  
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2qY`*Y.2  
]UR@V;JG  
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de?Bn+mvi.  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 NuLyu=.?  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。  6j FD|  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 l2))StEm  
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6. 对衍射级次效率的影响
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粗糙度参数： 1gEeZ\B-&  
 最小特征尺寸：20nm Y)kO"  
 总的调制高度：200nm ;VY0DAp{  
 高度轮廓 ]] R*sd*  
50:gk*hy  
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F;5S2:a@Z  
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 效率 K5O8G  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 :wn9bCom?M  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm l6^IX0&p  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 C]ev"Am_)  
Gj6(ycaS  
Yx4TUA$c'  
wAC*D=Qj  
 效率 KZFnp=i  
<!ewb=[_$  
 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。 &tT*GjPwg;  
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Vqr  
粗糙度参数： Q/oel'O*x  
 最小特征尺寸：40nm $q_e~+SXT  
 总调制高度：200nm 6xk~Bt  
 高度轮廓 (1`z16  
1]wx Ru  
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s8,{8k  
 效率 ku=o$I8K  
M=Y}w?  
v%_5!SR  
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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。 8`e75%f:2  
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粗糙度参数： dac?b(  
 最小特征尺寸：40nm S GAu.8Js  
 全高度调制：400nm aJ[K'5|  
 高度轮廓 RP}.Ei  
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 效率 ig Mm.1>  
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9.F+)y@  
 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。 }yde9b?F  
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7. 总结 [nQ<pTg~r  
 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)。 nJ!`^X5I  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 J&%d(EJM  
 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。 u="VJ3
 
 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。 &X0qH8W  

经典，学下。。。，，