[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。 5bd4
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1. 建模任务 k=G c#SD5_  
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V;Q@'<w  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 m>?|*a,  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 KFy|,@NI  
$`R=Q  
2. 建模任务：正弦光栅 0_,un^  
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x-z方向(截面视图) )6eFYt%c  
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光栅参数： rDu?XJA  
 周期：0.908um
g|h;*  
 高度：1.15um n57mh5mixM  
(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) WI.+9$1:P  
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3. 建模任务 a&dP@)  
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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。 %e_){28 n  
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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。 ca,c+5  
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4. 光滑结构的分析 $$*0bRfd4=  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 Ik@MIxLK  
 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% u'gsIuRJ  
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5. 增加一个粗糙表面 2P{! n#"  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 q^~w:$^U  
 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。 yA`,ns&n  
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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)。 Bu{%mm(  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 7]hRAhJ8I  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 tMo=q7ig  
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6. 对衍射级次效率的影响 5 L-6@@/  
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粗糙度参数： w2K>k/v{-  
 最小特征尺寸：20nm '%a:L^a?  
 总的调制高度：200nm 1z@ ncqe  
 高度轮廓 59?$9}o
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 效率 `|:` yl  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 cQ0+kX<  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm %
B| Ca&  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 YCyh+%Q(  
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 效率 5[^Rf'wy  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 B<,
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粗糙度参数： X\BdN Hr  
 最小特征尺寸：40nm GEki34 n0  
 总调制高度：200nm BqOMg$<\[  
 高度轮廓 2JHV*/Q  
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Jz-RMX=  
 效率 eW[](lGWM  
KoFWI_(b  
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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。 y"ms;w'z  
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粗糙度参数： $u,`bX  
 最小特征尺寸：40nm d*:J0J(  
 全高度调制：400nm CW~c<,"  
 高度轮廓 0Rh*SoYrC  
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.kDJuJ^  
 效率 %v]-:5g'|  
H`T}k+e2-N  
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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。 (KT+7j0^  
P)UpUMt;k  
7. 总结 'Y>@t6E4  
 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)。 ]?hlpL  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 @Sz7*p  
 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。 t},71Ry  
 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。 Qy) -gax:,  

经典，学下。。。，，