[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。 cso8xq|b7  
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1. 建模任务 bW+:C5'  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 )=(kBWM  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 uhq8  
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2. 建模任务：正弦光栅 7a}k  
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x-z方向(截面视图) x.4m|f0;  
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光栅参数： \z)%$#I  
 周期：0.908um m(P]k'ZH?  
 高度：1.15um 62NsJ<#>  
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次，详见案例341) N6TH}~62}  
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3. 建模任务 Zj Z^_X3  
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 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器，可对光栅衍射效率进行严格的计算。 IAyp2  
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 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 0tJZ4(0  
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4. 光滑结构的分析 \ 6MCxh6  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 Qv ?"b  
 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% -ze J#B)C  
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BL4-7  
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5. 增加一个粗糙表面 Fs^Mw go  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 J,6yYIq  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 ;9'OOz|+1  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 %xt^698&X  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 W(/h Vt  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 ]]Ufa
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6. 对衍射级次效率的影响 wUM0M?_p[  
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粗糙度参数： ?Ss!e$jf  
 最小特征尺寸：20nm ??/ 'kmd  
 总的调制高度：200nm v(%*b,^  
 高度轮廓 Jfl!#UAD|n  
(C)p9-,  
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 效率 YZJyk:H\  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 pI<f) r  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm dUdT7ixo  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 YKf0dh;O  
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J<lO= +mg  
k$}fWR  
 效率 w@fi{H(R  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 `~q<N  
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粗糙度参数： [)X\|pO&  
 最小特征尺寸：40nm ~WV"SaA)*U  
 总调制高度：200nm jb!i$/%w  
 高度轮廓 El"Q'(:/U  
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ENY+^7  
 效率 |]*/R^1>2  
,~W|]/b<q  
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lks!w/yCF  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 \xoP)Ub>  
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粗糙度参数： }*"p?L^p{  
 最小特征尺寸：40nm \1Em`nvOX  
 全高度调制：400nm b>JDH1)  
 高度轮廓 |$_sX9\`?|  
]e@Oiq  
$L]lHji  
 效率 jWfa;&Ra  
S|+o-[e8O  
jEJT-*I1+  
k"w"hg&e  
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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。 jo@J}`\Zt  
iAU@Yg`pt  
7. 总结 UFuX@Lu0  
 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)。 8)I^ t81
 
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 <c/5b]No  
 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。 0{R=9wcc  
 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。 Ma"]PoP  

经典，学下。。。，，