[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。 [1Qg
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1. 建模任务 zTq"kxn'  
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[B=sI  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 " w /Odd  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 yYTOp^  
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2. 建模任务：正弦光栅 #*S.26P^4  
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x-z方向(截面视图) Hh&qjf  
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光栅参数： B oiS  
 周期：0.908um S*76V"")  
 高度：1.15um `O%
O[  
(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) k2#|^N  
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3. 建模任务 w xaMdA  
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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。
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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。 ?O]RQXsZ2  
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4. 光滑结构的分析 ^/}&z  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。
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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% 0x
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5. 增加一个粗糙表面 R. vV
l+  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 8NJT:6Q7l  
 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。 Zdfh*MHMg  
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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)。 _w'_l>I  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 m4'jTC$  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 jmP;(j.|  
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6. 对衍射级次效率的影响 
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Oi-%6&}J  
粗糙度参数： Qam48XZ >  
 最小特征尺寸：20nm 7lKatk+7K  
 总的调制高度：200nm nI1(2a1  
 高度轮廓 ~_g{P3  
OkCAvRg  
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 效率 d9%P[(yM^
 
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 :)&vf<JL  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm ;BKU _}k=  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 B<a` o&?  
8lA,3'z  
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uv^x  
 效率 JO90TP $  
k]`-Y E  
 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。 DVJn;X^T:  
n1:q:qMR1  
粗糙度参数： k,f/9e+#  
 最小特征尺寸：40nm gFTlP  
 总调制高度：200nm 1X9s\JKQ  
 高度轮廓 hhFO,
  
l"jYY3N|h  
HPJHA ,  
mZjpPlJ  
 效率 ;K%/sIIke  
Z&P\}mm  
,|.}6\zl*{  
bX`Gv+  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 )S/=5Uc  
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粗糙度参数：
%O<8H7e)V  
 最小特征尺寸：40nm ?,8+1"|$A]  
 全高度调制：400nm Jyr V2Tk^  
 高度轮廓 a ~W  
$$"G1<EZ  
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 效率 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。 ^w2 HF  
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7. 总结 r@bh,U$  
 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)。 Eh|,[D!E  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 cC+2%q B  
 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。 5,g +OY=\  
 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。 Z@f{f:Jc/"  

经典，学下。。。，，