[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。 (DDyK[t+VX  
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1. 建模任务 Tr& }$kird  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 oE?QnH3R  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 EVt?C+  
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2. 建模任务：正弦光栅 Ri#H.T<'  
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x-z方向(截面视图) [Il~K  
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光栅参数： y{d^?(-  
 周期：0.908um
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 高度：1.15um |>2FRPK  
(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) :B|Dr v  
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3. 建模任务 {_#yz\j  
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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。 C`V)VJM  
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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。 s '?GH  
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4. 光滑结构的分析 cK`"lxO  
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{/<6v. v  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 sC"}8+[)S3  
 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% >dzsQ^Nj  
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5. 增加一个粗糙表面 "YU{Fkl#j  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 lb*8G  
 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。 "xRBE\B
 
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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)。 AJ^#eY5  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 )yK[Zb[  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 8qEK+yi,  
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6. 对衍射级次效率的影响 m
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粗糙度参数： X[gn+6WB%  
 最小特征尺寸：20nm 6x)$Dl  
 总的调制高度：200nm gb=/#G0R  
 高度轮廓 `(6r3f~XJ  
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 效率 6r:?;j~l  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 PQKaqv}N  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm K_?W\Yg   
 总调制高度：400nm 高度轮廓 |t iUej  
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 效率 &!aAO(g  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 ~=<}\a~  
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粗糙度参数： R" )bDy?  
 最小特征尺寸：40nm 2&c9q5.b  
 总调制高度：200nm uXDq~`S  
 高度轮廓 ]lw|pvtd  
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 效率 m-^8W[r+_  
K{b(J Nd  
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 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 -/{4Jf Wf  
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粗糙度参数： w.,Q1\*rPp  
 最小特征尺寸：40nm LK6; ?m  
 全高度调制：400nm )o-Q!<*1  
 高度轮廓 wC `+  
W^3uEm&l!)  
F":r4`5D"K  
 效率 X#3et'  
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x+f2GA$  
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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。 ;nC.fBu  
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7. 总结 Ig3;E
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 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)。 |FD}e)  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 xI>A6  
 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。 :Mm3 gW)  
 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。 yG Wnod'
 

经典，学下。。。，，