[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。 S@zsPzw  
C}+w<  
1. 建模任务 r9G<HKl  
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)5Kzq6.  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 . #;ZM[v  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 0?ZJJdI3  
HW{osav9  
2. 建模任务：正弦光栅 iy8UrgG;l  
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x-z方向(截面视图) TC3xrE:U<m  
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光栅参数： ZYrXav<  
 周期：0.908um rU5gQq
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 高度：1.15um B[Uvj~g  
(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) w@4q D  
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3. 建模任务 \no[>L]  
x+"~-KO8q$  
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X#-U  
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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。 PV>-"2n  
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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。 /_?Ly$>'  
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+BM(0M+  
4. 光滑结构的分析 ;58l_ue  
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Ip( IGR"  
2Q)"~3  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 91r#
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 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% L\5j"] }`  
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5. 增加一个粗糙表面 "o`N6@[w^  
q.t>:`  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 SPeSe/  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 9n$GeRO  
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0!B_(R  
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P(d4~hS  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 M$ `b$il  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 *;(
LKRV  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 hJ>{`Tw  
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6. 对衍射级次效率的影响 &p^S6h  
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粗糙度参数： DHW;*A-  
 最小特征尺寸：20nm MZB0vdx  
 总的调制高度：200nm <K%qaf  
 高度轮廓 cnXIE{9M  
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s@E"EWp0  
 效率 3205gI,  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 :Oo(w%BD]  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm =2BGS\$#  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 KcglpKV`  
=LL5E}xP  
YBN@{P$  
u{,e8. Z  
 效率 j8$
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DmM<Kkg.J  
 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。 }xn\.M:ic  
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粗糙度参数： mEmz
nA  
 最小特征尺寸：40nm P}KN*Hn.  
 总调制高度：200nm (n05MwKu\  
 高度轮廓 yo`Jp$G  
h!?7I=p~#  
$(H%|Oyn  
w7$*J:{  
 效率 d_BECx<\  
B\wH`5/KW  
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3xWeN#T0  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 fHCLsI  
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hn#i,XnY  
粗糙度参数： \?{nP6=  
 最小特征尺寸：40nm Fd":\7p  
 全高度调制：400nm 8rAOs\ys  
 高度轮廓 cH?j@-pY  
I$9^i#O'3  
Jiyt,D*wX  
 效率 dElOy?v  
~^cx a%  
{5QIQ  
uV!Ax*'  
NK2Kw{c"iI  
 对于较粗糙的表面，0级衍射效率大幅降低，而且±1级衍射效率的不对称性增大。 `=g9Rg/<  
>!MOgLO3  
7. 总结 >j5) MF{"  
 VirtualLab的光栅工具箱可对任意形状光栅结构进行严格分析(如包含一个附加粗糙面的正弦光栅)。 eVyXh>b*  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 I&?(=i)N  
 光栅级次分析器能够计算全部或特定衍射级次的衍射效率。 o?$kcI4  
 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。 Veo:G{  

经典，学下。。。，，