[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。 YNi.SXH  
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1. 建模任务 s?
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-nV9:opD  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 *J`O"a  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 /%io+94  
(SAs-  
2. 建模任务：正弦光栅 Qzw;i8n{  
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x-z方向(截面视图) 9XB8VKu8  
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光栅参数： u]UOSfn  
 周期：0.908um 7-fb.V9  
 高度：1.15um 13x p_j  
(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) ncT&G
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3. 建模任务 #o#H?Vo9b  
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Slc\&Eb  
o?Oc7$+u  
 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。 AFwdJte9e  
+mT_QsLEv  
 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。 { 2f-8Z&>  
O?#7N[7  
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4. 光滑结构的分析 Ab.(7GFK  
U|R_OLWAg  
KF:78C  
~*];pV]A[  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 BnF^u5kv%  
 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% &wDs6xq  
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5. 增加一个粗糙表面 $VOFOc  
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gL/9/b4  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 ) ;Y;Q  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 ('+d.F[109  
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EQSQFRk;  
)Hr`MB  
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5L}/&^E#p  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 ]\HvKCN}  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 dft!lBN  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 %JTpI`  
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6. 对衍射级次效率的影响 V0a3<6@4  
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粗糙度参数： &_8947  
 最小特征尺寸：20nm h'nY3GrU  
 总的调制高度：200nm KD.]i' d<  
 高度轮廓 |CbikE}kL  
0jWVp-y  
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 效率 +Vdpy(  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 buHJB*?9  
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ba9?(+i$h  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm es0hm2HT3  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 kD"{g#c  
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 效率 ?+8\.a!  
3=V&K-  
 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。 ql~J8G9  
;q>ah!"k  
粗糙度参数： -$Ih@2"6  
 最小特征尺寸：40nm 3o/[t  
 总调制高度：200nm +LJ73 !  
 高度轮廓 8H`[*|{'  
a?oI>8*  
)=(kBWM  
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 效率 w&.aQGR#  
7a}k  
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pW:  
x.4m|f0;  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 y8xE 6i  
cm+P]8o%{  
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粗糙度参数： m(P]k'ZH?  
 最小特征尺寸：40nm 62NsJ<#>  
 全高度调制：400nm N6TH}~62}  
 高度轮廓 JlJ a #  
PZzMHK?hP  
f%8C!W]Dm  
 效率 K@%].:  
V28M lP  
bW:!5"_{H  
y<.5xq5_3  
1B\WA8  
 对于较粗糙的表面，0级衍射效率大幅降低，而且±1级衍射效率的不对称性增大。 -tU'yKhn  
lk=<A"^S  
7. 总结 o#N+Y?O  
 VirtualLab的光栅工具箱可对任意形状光栅结构进行严格分析(如包含一个附加粗糙面的正弦光栅)。 dQG=G%W  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 dgP3@`YS  
 光栅级次分析器能够计算全部或特定衍射级次的衍射效率。 Ws12b$  
 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。 :Iz8aQ  

经典，学下。。。，，