[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。 #JO#PV%  
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1. 建模任务  M5exo   
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 Ps<)?q6(  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 u;&`_=p  
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2. 建模任务：正弦光栅 =[t([DG  
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x-z方向(截面视图) c2?(.UV  
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光栅参数： '/;#{("  
 周期：0.908um $NG}YOP)@  
 高度：1.15um WU#bA|Cf  
(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) UH%?{>oRh  
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3. 建模任务 PM=I
 
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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。 XV%L6x  
I g-VSQ  
 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。 >0@X^o  
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4. 光滑结构的分析 %Dsa ~{  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 RXl52#:  
 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% ]wa?~;1^&  
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5. 增加一个粗糙表面 1ZhJ?PI,9{  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 |;rjr_I  
 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。 _jU6[y|XLh  
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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)。 h5Qxa$Oq  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 ZwO&G\A^  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 Om>6<3n  
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6. 对衍射级次效率的影响 vuDp_p*]S  
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粗糙度参数： BR5$;-7W  
 最小特征尺寸：20nm 6],5X^*Y  
 总的调制高度：200nm !R{L`T0  
 高度轮廓 Ms^Y:,;Hi  
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 效率 O_F<VV*MFQ  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 x0Tb7y`  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm <-}6X  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 tTWYlbDFN  
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 效率 !i)?j@D  
TO( =4;U  
 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。 N<N!it  
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粗糙度参数： Bj%{PK  
 最小特征尺寸：40nm w?!@fu  
 总调制高度：200nm <FGNV+?%e  
 高度轮廓 0_"J>rMp  
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 效率 9-bDgzk   
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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。 !Otyu6&  
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粗糙度参数： lg1?g)lv  
 最小特征尺寸：40nm n6L}#aZG  
 全高度调制：400nm 93o}vy->  
 高度轮廓 eT}c_h)  
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 效率 J,+| Fb  
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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。 %G\rL.H|  
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7. 总结 tM{t'WU  
 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)。 4V<s"  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 M@8 <^CK  
 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。 ir%/9=^d  
 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。 M@s2T|bQw  

经典，学下。。。，，