[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。 qq_ZkU@xg  
GctV  
1. 建模任务 "c?31$6  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 /{
/mwS"W  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 5sj$XA?5  
I~Qi):&x  
2. 建模任务：正弦光栅 w~jm0jK]  
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x-z方向(截面视图) {t.S_|IE  
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F~hH>BH9  
光栅参数： a#x@e?GvI  
 周期：0.908um :h/v"2uDN  
 高度：1.15um xP
;>p| M  
(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) &}|`h8JA]K  
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3. 建模任务 `B:hXeI  
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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。 XW\ 3ttx  
^R)]_  
 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。 pp{GaCi  
2- (}=N  
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jxt]Z3a~0  
4. 光滑结构的分析 $!_}d  
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S v#,L8f  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 QFoCi&  
 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% 
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5. 增加一个粗糙表面 2R^Eea  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 'z)cieFKP  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 ~"4Cz27  
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x@}x#3  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 HCe/!2Y/%  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 ~Ga{=OM??  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 x&m(h1h  
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6. 对衍射级次效率的影响 aD6!x3c/  
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粗糙度参数： Bsd~_y}8  
 最小特征尺寸：20nm ljz=u;O)  
 总的调制高度：200nm
Ad>@8^  
 高度轮廓 nLPd]%78>  
Y$j!-l5z  
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 效率 FP
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 v|(N  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm eu$"GbqY  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 Mpk7$=hjc  
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 效率 [;'$y:L=g  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 /len8FRf  
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粗糙度参数： /c4$m3?]  
 最小特征尺寸：40nm Ywcgt|  
 总调制高度：200nm o>m*e7l,  
 高度轮廓 Z-" NLwt[  
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O@:R\MwFOZ  
 效率 1Vz3N/AP%?  
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R?}%rP+^e  
IEI&PRD  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 5a2;@}%V  
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粗糙度参数： %;Z_`W  
 最小特征尺寸：40nm qzSm]l?z  
 全高度调制：400nm fj9&J[
 
 高度轮廓 ,XN4Iy#BZl  
#&z'?x^a  
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 效率 SK*<H~2  
0[8uuqV[cB  
CE| *&G  
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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。 KR%NgV+}!0  
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7. 总结 G1I<B  
 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)。 b/E3Kse?  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 ?dk)2  
 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。 lt\Bm<"z!1  
 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。 .5A .[ZY)  

经典，学下。。。，，