[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。 zp"Lp>i  
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1. 建模任务 111s%  
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U@W3x@  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 Hzr<i4Y=w9  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 :r?gD2q  
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2. 建模任务：正弦光栅 <h(KIY9T  
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x-z方向(截面视图) tb^8jC  
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光栅参数： Ls8@@b,t2  
 周期：0.908um /az}<r8  
 高度：1.15um X?,ly3,  
(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) hE|Z~5\Y,>  
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3. 建模任务 axJuJ`+Y  
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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。 AJk0jh\.j%  
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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。 yc4?'k!  
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4. 光滑结构的分析 z >EOQe  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 \rXmWzl{  
 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% N_dHPa  
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5. 增加一个粗糙表面 m:kXr^!D  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 IM.sW'E  
 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。 eWKFs)C]  
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V.x  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 #'poDX?  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 4Zz%vY  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 8Zj=:;  
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6. 对衍射级次效率的影响 dTV4 Q`Z  
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粗糙度参数： LtIR)EtB]  
 最小特征尺寸：20nm [&_7w\m  
 总的调制高度：200nm Rz sgPk  
 高度轮廓 [Lck55V+Q  
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 效率 {gL8s  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 2 m"2>gX  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm [
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 总调制高度：400nm 高度轮廓 Z\YCjs%  
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 效率 *F<Ar\f
5  
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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。 tPp9=e2[s  
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粗糙度参数： Arr(rM  
 最小特征尺寸：40nm CXQ+h  
 总调制高度：200nm 1>c^-"#e^  
 高度轮廓 D(;jv="/  
V=i/cI\  
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 效率 !:]/MpQ ?  
D'8xP %P  
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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。 5cUz^ >  
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U/#X,Bi~  
粗糙度参数： ;aj4V<@  
 最小特征尺寸：40nm +L\Dh.Ir  
 全高度调制：400nm "Wb>y*S   
 高度轮廓 H2jF=U"=  

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 效率 6"oG bte  
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Fa0NHX2:  
 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。 z%q)}$O  
d)WGI RUx  
7. 总结 S'_2o?fs  
 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)。 &*Z"r*  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 H3xMoSs  
 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。 V[;^{,;  
 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。 $=9g,39
 

经典，学下。。。，，