[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。 (HSgEs1d  

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1. 建模任务 cOPB2\,  
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(y M^  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 O9g{+e`  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 $ZNu+tn Y  
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2. 建模任务：正弦光栅 F$^
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x-z方向(截面视图) =e8bNg  
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光栅参数： KyzFnVH3)  
 周期：0.908um <
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 高度：1.15um 1P(|[W1  
(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) !}4MN:r  
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3. 建模任务 04*6(L)h*  
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H6&J;yT}  
 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。 i| ZceX/  
r" K':O6y  
 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。 ;>AL`M+  
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4. 光滑结构的分析 gq"gUaz  
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]>+PnP35G  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 }=|!:kiE  
 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% STglw-TC\  
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5. 增加一个粗糙表面 =b[_@zq]  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 ,:%"-`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。 rYp3(k3  
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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)。 YOrrkbJ(  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 8kbY+W%n  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 #
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6. 对衍射级次效率的影响 &bhq`>  
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粗糙度参数： ZlHDi!T  
 最小特征尺寸：20nm 1pCieTz!PN  
 总的调制高度：200nm 8`b`QtGf  
 高度轮廓 (oJ9k[(  
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 效率 \3Q&~j  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 0I{
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm @vMA=v7a  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 1.D-FPK  
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 效率 Jjl%R[mI  
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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。 A!vCb 8(TX  
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粗糙度参数： JxjI]SF02  
 最小特征尺寸：40nm dDDGM:]  
 总调制高度：200nm {u[V{XIUh  
 高度轮廓 W- $a Y2  
Jd,)a#<j  
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 效率 eh*6cQ.0  
E(Rh#+]Y5  
ICB~_O5  
0GDvwy D1  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 0Y
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粗糙度参数： XCsiEKZ_i  
 最小特征尺寸：40nm ^Cv^yTj;&  
 全高度调制：400nm *[eL~oN.c  
 高度轮廓 0lM{l?  
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 效率 ?8,%
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 对于较粗糙的表面，0级衍射效率大幅降低，而且±1级衍射效率的不对称性增大。 : t$l.+B  
N:VX!w  
7. 总结 S>q>K"j^!  
 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)。 A\Txb_x  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 mgZf3?,)  
 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。 7:NmCpgL!  
 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。 dz#5
q-r  

经典，学下。。。，，