[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。 ]F@md(J  
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1. 建模任务 li%-9Jd  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 "qj[[LQ  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 `U g.c  
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2. 建模任务：正弦光栅 poeXi\e!(  
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x-z方向(截面视图) '.K,EM!-~h  
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光栅参数： Q jBCkx]g  
 周期：0.908um gPwp [  
 高度：1.15um vLS9V/o  
(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) JG<3,>@%  
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3. 建模任务 AfEE
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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。 - X_w&  
_Y|kX2l S@  
 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。 @ RI^wZ-;  
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V`M,d~:Pr"  
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4. 光滑结构的分析 ->hxHr`!%a  
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A.Lc  
Zd(d]M_x  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 S1zw'!O5  
 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% :'dc=C  
M([H\^\:  
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'U"3'jh  
5. 增加一个粗糙表面 lkZC?--H  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 nTU~M~gky  
 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。 | q16%6q  
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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)。 4)iEj  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 E E|zY%  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 _~nex,;r  
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6. 对衍射级次效率的影响 `7%eA9*.m  
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粗糙度参数： G^ZkY  
 最小特征尺寸：20nm wmr%h q  
 总的调制高度：200nm ,Q#tA|:8j  
 高度轮廓 p\_qHq\;j  
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 效率 K2rS[Kdfaq  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 x\hn;i<  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm gZEA;N:H%<  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 ^1,Eo2yN  
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 效率 eAYW%a  
M}oj!xGB  
 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。 Px7g\[]  
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粗糙度参数： T{H#]BF<E  
 最小特征尺寸：40nm TnBGMI,g'  
 总调制高度：200nm FV6he[,  
 高度轮廓 9h38`*Im;  
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 效率 "4k=(R?  
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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。 ({_:^$E\  
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粗糙度参数： Kpp*^  
 最小特征尺寸：40nm aBVEk2 p  
 全高度调制：400nm C|d!'"p  
 高度轮廓 tD~PvUJ  
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K]pKe"M  
 效率 $|cp;~ 1  
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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。 6KCCbg/  
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7. 总结 i9@;,4f  
 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)。 22Y!u00D  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 gKs/T'PW  
 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。 3dxnh,]&@  
 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。 1^60I#Vr@  

经典，学下。。。，，