[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。 }D-h=,];  
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1. 建模任务 S450
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 3C{3"bP  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 wyvrNru<l4  
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2. 建模任务：正弦光栅 LT']3w  
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x-z方向(截面视图) t=J WD2  
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H}5zKv.T  
光栅参数： U2l7@uDr;  
 周期：0.908um AC:cV='  
 高度：1.15um pVbgjJI  
(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
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3. 建模任务 hDTiXc  
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X;25G  
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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。 JsAl;w  
huVw+vAA  
 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。 frV*
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6B>1"h%Wf  
ocOzQ13@Y  
"e4;xU-  
4. 光滑结构的分析 (T+fO}0  
~H"Q5Hr  
/3`#ldb%}  
F/GfEMSE  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 ti$d.Kc(  
 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% owHV&(Go(B  
aD)XxXwozm  
-ZwQL="t  
6M^P]l  
5. 增加一个粗糙表面 W3K&C[f  
T*YbmI]4  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 1UG5Q-  
 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。 &s m7R i  
DL0jA/f  
V}<Hx3!  
=d07c  
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#lDf8G|ST~  
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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)。 Hjl{M>z  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 uFxhr2 <z  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 X]up5tk~  
[4Tiukk(  
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6. 对衍射级次效率的影响 ACQbw)tiv}  
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粗糙度参数： |KSd@  
 最小特征尺寸：20nm zdY+?s)p  
 总的调制高度：200nm 4?Mb>\n%<^  
 高度轮廓 $r0~&$T&  
"XQj~L  
0V{a{>+  
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 效率 |M&i#g<A;  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 +%yVW f  
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V/%tFd1  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm 00s&<EM  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 2de[ yz  
#'"zyidu  
GJlkEWs  
BN!N_r  
 效率 }9Yd[`  
eK]g FXk  
 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。 UuDT=_1Sh  
WSA;p=_  
粗糙度参数： _"BYnPq@wb  
 最小特征尺寸：40nm fAx7_}k/ m  
 总调制高度：200nm +RIG8w]  
 高度轮廓 9rhIDA(wc  
c,WRgXL  
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{P'TtlEp  
 效率 ;^QG>OP$  
 XL@Y!  
"YIrqk
 
B(}u:[ b^S  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。
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粗糙度参数： S@Rw+#QE  
 最小特征尺寸：40nm ^Y mq<*X  
 全高度调制：400nm "T>74bj_|Q  
 高度轮廓 ^T}6oUd  
Q)"L8v v  
~(%TQY5  
 效率 }1EfyR  
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X^L)5n+$X  
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VY4m-  
 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。 4]\
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+APf[ZpU  
7. 总结 3hzI6otKS  
 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)。 dWC[p  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 R-v99e iN  
 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。 &r0b~RwUv  
 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。 >s\j/yM  

经典，学下。。。，，