[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。 |~76dxU  
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1. 建模任务 9vi+[3s/=;  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 F4=X(P_6  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 6U).vg<  
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2. 建模任务：正弦光栅 ."Pn[$'.  
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x-z方向(截面视图) Mprn7=I{Tg  
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光栅参数： k7JC~D E#  
 周期：0.908um <DMm [V{  
 高度：1.15um r6D3u(kMb  
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次，详见案例341) +v%+E{F$+  
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3. 建模任务 Urw =a$  
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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。 E\2f"s  
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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。 b 2\J<Nw  
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4. 光滑结构的分析 DW,Z})9  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 JrxQ.,*i  
 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% G_WFg$7G%  
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5. 增加一个粗糙表面 t%y i3  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 \"I418T K  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 njNqUo>  
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N+]HJ`K  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 6!6R3Za$  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 }Oe4wEYN)  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 Dl?:Mh  
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6. 对衍射级次效率的影响 }_}LaEYAo  
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粗糙度参数： Cpn!}!Gnf  
 最小特征尺寸：20nm 1Fsa}UK  
 总的调制高度：200nm 1yS:`  
 高度轮廓 i:&
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 效率 1#zD7
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 ;b|=osyT\  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm i"^ yy+  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 M>*xbBl  
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 效率 ziQ&M\  
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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。 .|:R#VW  
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粗糙度参数： "`KT7  
 最小特征尺寸：40nm $GD Q1&Z  
 总调制高度：200nm ]~pM;6Pu0  
 高度轮廓 B}I9+/|{
 
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 效率 EQy~ ^7V B  
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{P==6/<2o  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 $%1oZ{&M  
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粗糙度参数： 3'55!DE  
 最小特征尺寸：40nm aC3Qmo6?m  
 全高度调制：400nm =|V#~p*  
 高度轮廓 CSzu$Hnq  

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 效率 Vzh\1cF  
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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。 Dyj>dh-  
DNRWE1P2bg  
7. 总结 ,/eAns`ZU  
 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)。 *n9=Q9  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 #a 4X*X.8c  
 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。 ^5R2~  
 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。 Y";KWA}b  

经典，学下。。。，，