[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。 Ae,2Xi  
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1. 建模任务 :BC<+T=  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 Ply2DQr  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 Yg]FF`{p=  
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2. 建模任务：正弦光栅 s%0[
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x-z方向(截面视图) sf|_2sI  
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光栅参数： mt&JgA/  
 周期：0.908um ocDVCCkxg  
 高度：1.15um =~(LJ
Po6  
(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) L?/M2zc9Y  
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3. 建模任务 Is#v6:#^  
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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。 *N&^bF"SF  
z!uB&2C{k  
 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。 ?><   
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LRLhS<9  
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4. 光滑结构的分析 tpy:o(H  
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NnSI)*%'  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 El8.D3  
 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% SE7 (+r  
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5. 增加一个粗糙表面 3M>FU4Ug2  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 c#4ZDjvm6  
 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。 [.yx2@W  
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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)。  ~d<`L[  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 xhoLQD  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 QIxJFr;>  
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6. 对衍射级次效率的影响 2/<WWfX'  
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粗糙度参数： (;S]{z%  
 最小特征尺寸：20nm W0,"V'C  
 总的调制高度：200nm -<HvhW  
 高度轮廓 5]O LV1Xt  
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 效率 LW8{a&  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 1:l&&/Wy  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm $S-;M0G x  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 9g,L1 W*  
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 效率 [Kj#KJxy  
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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。 x6cl(J}  
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粗糙度参数： #i#.tc  
 最小特征尺寸：40nm -t
dO
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 总调制高度：200nm ra#)*fG,~  
 高度轮廓 3<Y;mA=hw  
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 效率 ENF@6]  
9%'HB\A  
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k |aOUW  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 4!RI2?4V  
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粗糙度参数： UDqKF85H  
 最小特征尺寸：40nm K`Zb;R X  
 全高度调制：400nm \}Kp=8@nE  
 高度轮廓 T%#P??k  
RloPP  
AS-t][m#  
 效率 >" 8j{s  
9 7qS.Z27  
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?'_7#0R_0  
*LQY6=H  
 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。 iSW73P;)  
~(E8~)f)  
7. 总结 u\;dUnr  
 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)。 lNPbU ~k  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 C+IE<=%F  
 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。 QX3![;0F  
 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。 Nm.>C4  

经典，学下。。。，，