[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。 <on)"{W13  
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1. 建模任务 [ 1D)$"  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 k dUc&  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 *xho  
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2. 建模任务：正弦光栅 m R"9&wq  
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x-z方向(截面视图) QTJrJD  
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光栅参数： LIc*tsl  
 周期：0.908um o<Ke3?J\  
 高度：1.15um qRWJ-T:!F  
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次，详见案例341) il<gjlyR]L  
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3. 建模任务 &7JEb]1C  
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k$Nx6?8E  
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pyGFDB5_P  
 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。 N2M?5fF  
](idf(j  
 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。 t>fA!K%{  
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4. 光滑结构的分析 ~{kA) :  
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P W0q71  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 vgd}09y  
 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% A@fshWrl%  
W_Ws3L1;N  
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5. 增加一个粗糙表面 H-PW(  
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N23+1h  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 Oa3=+_C~$1  
 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。 A$$R_3ne  
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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)。 g)|++?  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 N4JqW  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 Ty,)mx){)  
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6. 对衍射级次效率的影响 M b /X@51  
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粗糙度参数： >cr_^(UW&  
 最小特征尺寸：20nm SpTORR8  
 总的调制高度：200nm 4\eX=~C>:  
 高度轮廓 d ;7pri)B  
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 效率 BnnUUaE  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 bZlLivi  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm j6d"8oH _  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 F@(}=w^(A  
Rc.<0#  
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 效率 wj5s5dH  
a.U:B [v`  
 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。 1eyyu!
  
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粗糙度参数： E9*?G4P{l  
 最小特征尺寸：40nm +PXfr~ 4  
 总调制高度：200nm h
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 高度轮廓 E=~WQ13Q  
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 效率 kQ'xs%Fw  
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b%t9a\0V  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 n ZZQxV,  
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粗糙度参数： 'eY[?LJ]U  
 最小特征尺寸：40nm D)cwttH  
 全高度调制：400nm !)3Su=*R  
 高度轮廓 $^ dk>Hj>4  
b:I5poI3  
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 效率 leJd){  
9Bw5 t@  
r(CL=[  
A8Y~^
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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。 d>psqmQ  
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7. 总结 ..mz!:Zs0  
 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)。 M)Q+_c2*  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 zKT<QM!`  
 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。 X/749"23  
 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。 K#m o+n5-;  

经典，学下。。。，，