[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。 %eLf6|1x  
p_Y U!j_VE  
1. 建模任务 ~4[4"Pi>|  
DJ<F8-sb2r  
c;1Xu1  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 _4MT,kN  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 =9'px3:'WR  
M>"J5yqR  
2. 建模任务：正弦光栅 Yeb-u+23  
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x-z方向(截面视图) M8iI e:{ c  
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光栅参数： /J`ZO$  
 周期：0.908um k4Ub+F  
 高度：1.15um lpHz*NZ0  
(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) u[2B0a  
k&8&D  
3. 建模任务 3tIno!|  
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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。 |FrZ,(
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t+`>zux5(T  
 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。 8ECBi(  
dqo&3^px  
l4`HuNR1  
[n{c,U F  
4. 光滑结构的分析 -McDNM
 
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\"W_\&X  
3 h~U)mg  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 Oe:_B/l  
 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% [j^c&}0  
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U>jLh57  
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5. 增加一个粗糙表面 $2+(|VG4F  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 4+j:]poYG{  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 ;]+p>p-#  
Ko|p&-Z;  
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c!})%{U  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 iYHCa }  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 rAZsVnk?  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 :Z'q1kW@"  
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6. 对衍射级次效率的影响 _YM]U`*  
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粗糙度参数： }qhNz0*  
 最小特征尺寸：20nm vx&jI$t8  
 总的调制高度：200nm v%6mH6V  
 高度轮廓 (#"iZv,  
,*Z:a4  
M~/R1\'&j  
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F;,LY:s|Z  
 效率 4$=ATa;x-  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 `LID*uD;_  

V.k2t$@  
r{~@hd'Aj  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm 6%&RDrn  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 6q!smM  
9:l@8^_o  
;0!rq^JG  
82bOiN15  
 效率 JG=U@I]  
aAX(M=3  
 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 pd1V8PZSG  
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粗糙度参数： LBkAi(0rd  
 最小特征尺寸：40nm EFYyr f@  
 总调制高度：200nm MCcWRbE5#  
 高度轮廓 kr
oO~(\  
=p lG9  
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0f<$S$~h  
 效率 NpIx\\d  
N))G/m3  
[$D4U@mRp  
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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。 /`j~r;S  
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XZk?aik}`  
粗糙度参数： Lb>UraUvL  
 最小特征尺寸：40nm wv eej@zs  
 全高度调制：400nm ]5=
C3Y  
 高度轮廓 = +=k(*  
nd 5w|83  
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 效率 ?l3PDorR  
u=5~^ 9  
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r^$4]@Wn  
P}El#y#&  
 对于较粗糙的表面，0级衍射效率大幅降低，而且±1级衍射效率的不对称性增大。 ?oc#$fcQ~  
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7. 总结 C6XZZ  
 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)。 {'QA0K  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 U6pG  
 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。 1gZW~6a}  
 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。 abVz/R/o  

经典，学下。。。，，