[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。 3-tp94`8}t  
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1. 建模任务 oa47TqFt  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 d$b{KyUA  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 ,O $F`0>9A  
u=k\]W-  
2. 建模任务：正弦光栅 E70
 
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x-z方向(截面视图) CSwNsFDR%  
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光栅参数： v"y e\ZG  
 周期：0.908um W
Y0u9M4  
 高度：1.15um Sr%~ 5Q[W  
(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) +=U`  
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3. 建模任务 CM8WI~  
V|<qO-#.  
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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。 P4Wd=Xoz6  
_/P"ulNb  
 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。 RhX 2qsva-  
)QFT$rmX  
!Wn'Ae9  
l&U3jeW-o  
4. 光滑结构的分析 L.ndLd  
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,Ad\!  
]^ZC^z;H  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 z[IG+2  
 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% /O/u5P{J  
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5j,)}AYO  
5. 增加一个粗糙表面 C'*1
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G@ed2T  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 >3 qy'lm  
 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。 f5
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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)。 0z.`
 
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 hFylQfd  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 $P4hNb  
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6. 对衍射级次效率的影响 Kze\|yJ  
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粗糙度参数： -wvJZ  
 最小特征尺寸：20nm ++Az~{W7  
 总的调制高度：200nm 7-6_`Q2}Y  
 高度轮廓 )wSsxX7:  
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 效率 +%
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 qhLe[[>  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm e,:@c3I  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 +#'exgGU^[  
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 效率 IBnJ6(.  
%8hhk]m\b>  
 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。 d=H C;T)  
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粗糙度参数： F-UY~i8  
 最小特征尺寸：40nm zx0{cNPK5  
 总调制高度：200nm pA1Tod  
 高度轮廓 |/YT.c%  
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DQKhR sC  
 效率 )CihqsA2  
a"#5JcR3  
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"d%":F(  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 o`hF1*yp  
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粗糙度参数： $p}7CP  
 最小特征尺寸：40nm jJ|O]v$N  
 全高度调制：400nm .i
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 高度轮廓 M^k~w{   
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 效率 F9-xp7T  
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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。 "aAzG+NM  
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7. 总结 xNE<$Bz  
 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)。 uK3,V0 yz  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 0j_`7<,:  
 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。 oy#Qj3M8=  
 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。 0alm/or  

经典，学下。。。，，