[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。 ^N}{M$  
pC4uar  
1. 建模任务 M|{KQ3q:9  
L%7WHtU*#  
#\~m}O,  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 ;|rFP  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 -b%' K}.C  
U&kdR+dB  
2. 建模任务：正弦光栅 *[nS
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x-z方向(截面视图) @6jKjI  
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I<lkociUCG  
光栅参数： ld~*w  
 周期：0.908um ^-#:T  
 高度：1.15um i+-Y"vRi  
(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) gO~>*q &  
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3. 建模任务 AxJf\B8  
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K<ldl.  
 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。 78z/D|{"  
z<"\I60Fe  
 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。 .dBW{|gN  
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A-hWg;  
T7G{)wm  
4. 光滑结构的分析 LrfyH"#!:  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 +fF4]WFP  
 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% ">I50#bT  
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5. 增加一个粗糙表面 & V/t0  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 Se5jxV  
 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。 W$Z""
 
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W^nG\"T^  
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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)。 8J7<7Sx  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 0SLn0vD!  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 Oz,/y3_  
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6. 对衍射级次效率的影响 2:S 4M.j  
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粗糙度参数： <N;HB&mr  
 最小特征尺寸：20nm {Uu|NA87Cd  
 总的调制高度：200nm ?G!DYUK  
 高度轮廓 :-.bXOB(  
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U,u\o@3A  
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 效率 Q|o~\h<  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 3+jqf@fO  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm 2V#(1Hc!  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 JuT~~Z  
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rt\4We,7  
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 效率 }%9A+w}o  
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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。 VS\~t  
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粗糙度参数： 7].FdjT.  
 最小特征尺寸：40nm LY^pmak  
 总调制高度：200nm Ol'Ct'_k,"  
 高度轮廓 LN?W~^gsR  
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 效率 xV4 #_1(  
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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。 i7f/r.  
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F\Gi;6a  
粗糙度参数： PSQ5/l?\>  
 最小特征尺寸：40nm j9YI6X"  
 全高度调制：400nm [huS"1  
 高度轮廓 (W|Eg  
l(@UpV-  
Vx^+Z,y&QP  
 效率 iii2nmiK  
d[5?P?h')  
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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。 m]$!wp  
.j}dk.#h  
7. 总结 >?q()>l  
 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)。 mh"&KX86W  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 G:QaWqUb  
 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。 9air"4  
 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。 R*D0A@  

经典，学下。。。，，