[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。 `bW0Va N  
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1. 建模任务 JY$+<`XM  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 x/IAc6H~_8  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 NGkWr  
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2. 建模任务：正弦光栅 M>u84|`  
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x-z方向(截面视图) [S?`OF12  
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光栅参数： "MgTfUIiyD  
 周期：0.908um s"(F({J  
 高度：1.15um O;m[  
(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) 9XX:_9|I  
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3. 建模任务 (} Y|^uM,  
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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。 8^hbS%s!  
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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。 @-XMox/  
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4. 光滑结构的分析 
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GW0e=Y=LR  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 WTwur
a,  
 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% EgTj   
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5. 增加一个粗糙表面 =Iy khrS  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 !~te&ccPE  
 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。 {r_x\VC=p  
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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)。 "T~A*a^  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 W4]jx]  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 Vs, &  
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6. 对衍射级次效率的影响 }=s64O9j  
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粗糙度参数： uw{K&Hxw  
 最小特征尺寸：20nm 0E/16@6=  
 总的调制高度：200nm 'h`)6{  
 高度轮廓 3EA`]&d>  
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 效率 @@#(<[S\B  
P@8S|#LpZ  
 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 G>S3?jGk  
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U_@Dn[/:  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm 5.F/>?<  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 `tJ"wpCf6  
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!@ih^  
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IAb-O  
 效率 _PGS"O?j  
9bu1Ax1M  
 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。 f<*-;  
kB]*2o9-3  
粗糙度参数： !]=S A &  
 最小特征尺寸：40nm g!
!:o(k  
 总调制高度：200nm epxbTJfc  
 高度轮廓 YI+o:fGC5  
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 效率 F 8 gw3  
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RBV*e9P%  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 h[r)HX0hA  
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粗糙度参数： 4x?4[J~u[  
 最小特征尺寸：40nm (\CH;c
-@  
 全高度调制：400nm betTAbF  
 高度轮廓 )*Rr5l /l  
Z2&7HTz  
Y>I9o)KR  
 效率 Nuc2CB)J  
YAYwrKt  
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-\V;Gw8mD  
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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。 Gu#wH  
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7. 总结 QA# 7T3|  
 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)。 ZBXn&Gm  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 X{;5jnpG  
 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~\ NL{  
 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。 =[IKwmCX  

经典，学下。。。，，