[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。 uKR\Xo}  
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1. 建模任务 XI@6a9Uk  
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1EC-e|M.  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 {2}tPT[a(  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 629~Uc6]  
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2. 建模任务：正弦光栅 g{g`YvLu^  
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x-z方向(截面视图) _XH4;uGg  
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光栅参数： *<`7|BH3  
 周期：0.908um pY{;
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 高度：1.15um PtVo7zOye  
(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) ^[X|As2  
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3. 建模任务 }j+~'O4m  
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90  
 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。 ewb*?In  
e={k.y}x}  
 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。 L Yh@ u1p  
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4. 光滑结构的分析 /#-,R,Q  
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8fJR{jD(s  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 ]%gp?9wy  
 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% ;Ri 3#*a=  
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5. 增加一个粗糙表面 @IEI%vH  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 Ivz+Jjw  
 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。 GwgFi@itN  
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5Z* b(R  
Dl0/-=L  
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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)。 xL9:4'I  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 !a' K&  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 ?"()>PJx  
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6. 对衍射级次效率的影响 2~vo+ng  
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粗糙度参数： Ya~ "R#Uy  
 最小特征尺寸：20nm gE\A9L~b  
 总的调制高度：200nm Xy:Gj,@  
 高度轮廓 A;odVaH7  
y:qx5Mi  
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 效率 {?w"hjy  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 !A~d[</]m  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm DP|TIt,Rl  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 $2Kau 1  
4S'[\ZJO  
ojX%RU  
Nfr:`$k  
 效率 ^SEc./$  

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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。 *U M!(  
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粗糙度参数： }6<)yW}U  
 最小特征尺寸：40nm kmIoJH5  
 总调制高度：200nm y7>iz6N  
 高度轮廓 3Hs$]nQ_X  
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7LG+$LEz  
Z*h43  
 效率 5bXHz5i  
)^&,Dj  
Ky *DfQA  
A1Ka(3"  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 *vb^N0P  
K|US~Hgv  
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粗糙度参数： %Mh Q  
 最小特征尺寸：40nm k'g$2  
 全高度调制：400nm ?<! nm&~  
 高度轮廓 "@4ghot t  
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Z{} n8b*  
 效率 #Gd7M3  
0D<TF>M;pn  
4\\.n  
EA6t36|TX  
-]/7hN*v  
 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。 _AprkI_  
8`*`nQhWa  
7. 总结 RE 9nU%!  
 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)。 &-=K:;x  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 t}VwVf<K  
 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。 Qo.Uqz.C  
 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。 yQ'eu;+]  

经典，学下。。。，，