[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。 4#MvOjA5[  
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1. 建模任务 3/+9#  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 p&ytUTna  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 `d2}>  
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2. 建模任务：正弦光栅 !:P
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x-z方向(截面视图) +VE }c  
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光栅参数： -} \g[|  
 周期：0.908um 6*u#^">,<  
 高度：1.15um r e.chQ6  
(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) Dk
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3. 建模任务 *xR;}%s\  

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vU0j!XqE  
 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。 O3WhO@`6)  
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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。
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4. 光滑结构的分析 S7&w r@  
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L/dG0a@1X  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 6
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 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% (1p[K-J)r  
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5. 增加一个粗糙表面 ~Fp,nE-B  
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fr kDf-P  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 1Y!"
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 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。 @9~a3k|  
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o5?f]Uq5 ,  
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qDZ?iTHQq  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 #ky]@vyO  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 vHSX3\(  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 nTxeV%  
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S~fURn  
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6. 对衍射级次效率的影响 SRs1t6&y=  
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5q?2?j/h  
粗糙度参数： $GhdH)  
 最小特征尺寸：20nm d\&{Ev9v  
 总的调制高度：200nm 4TcKs}z  
 高度轮廓 ZYD
Ll8  
nI4Kuz`dF  
1FCqkwq[
 
1%~yb Q  
) *Mr{`  
 效率 W FVx7  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 :L gFd  
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'L|& qy@  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm T(t@[U2^  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 'q%56WAJ
 

{"|P  
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IP^I1  
Ay\=&4dv  
 效率 PqV9k,5f  
kDJ$kv  
 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 HE GMwRJG  
LV|ZZ.d h  
粗糙度参数： LVNq@,s  
 最小特征尺寸：40nm hu}`,2  
 总调制高度：200nm &KinCh7l L  
 高度轮廓 / blVm1F  
"FA&Qm0  
KwGk8$ U  
w#]> Nf  
 效率 7u[U%yd  
'<! b}1w0  
z}I=:  
NA%M)u{|  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 NIZN}DnP  
$="t7C9S  
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HVus=D"  
粗糙度参数： e8T#ZWr*  
 最小特征尺寸：40nm }
diB  
 全高度调制：400nm =`RogjbP  
 高度轮廓
Ik[aiz  
A+3,y<j\  
8!8 yA  
 效率 4n6EkTa  
P<<?7_ ??  
&!/E&e$_  
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OvXW  
-+vA9,pI  
 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。 I*,!zym  
j7LuN  
7. 总结 j1/.3\  
 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)。 2.''Nt6|  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 Bw5zh1ALC;  
 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。 qg521o$*  
 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。 dnRS$$9#  

经典，学下。。。，，