[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。 '8H
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1. 建模任务 K!Y71_#  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 :KP@RZm  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 Ai?*s%8v  
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2. 建模任务：正弦光栅 "_NN3lD)X  
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x-z方向(截面视图) s8t;.^1}  
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光栅参数： plstZ,#j  
 周期：0.908um
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 高度：1.15um O;jrCB  
(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) zL0pw'4
 
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3. 建模任务 `kXs;T6&  
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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。 \V
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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。 uZKr  
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4. 光滑结构的分析 ;$wVu|&  

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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 qfm|@v|De5  
 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% y??XIsF  
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5. 增加一个粗糙表面 +\ .Lp 5  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 WW~sNC\3`(  
 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。 M!^az
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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)。 7~.9=I'A  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 ;85>xHK
 
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 &d^m 1  
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6. 对衍射级次效率的影响 M%P:n/j  
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粗糙度参数： $B5aje}i  
 最小特征尺寸：20nm \"OG6G_>$  
 总的调制高度：200nm n9ej7
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 高度轮廓 ]jp6k<KF  
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 效率 d|Lj~x|  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 ;+
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm =^,m` _1  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 Si;H0uPO  
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 效率 |#R7wnE[k~  
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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。 f\L0xJ  
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粗糙度参数： DT&@^$?  
 最小特征尺寸：40nm 8P&:_T!  
 总调制高度：200nm }9}h*RWm  
 高度轮廓 0*{%=M  
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 效率 Wt~BU.  
f x+/C8GK  
A_q3KB!$=+  
L`TRJ.GaJ  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 q9s=~d7  
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粗糙度参数： NU2;X (z[  
 最小特征尺寸：40nm O)r4?<Q  
 全高度调制：400nm @GW#&\yM  
 高度轮廓 d
5:c^`  
FXkM#}RgNm  
BR;D@R``}  
 效率 i?^L/
b`H  
v"Es*-{B  
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k~1?VQ+?M  
 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。 aO4?m+  
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7. 总结 PB\x3pV!}  
 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(gqkc 6  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 S;`A{Mow  
 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。 1#+S+g@#  
 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。 49HZ2`Y  

经典，学下。。。，，