[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。 ABIQi[A  
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1. 建模任务 #TG7WF5  
h 7/wkv\y9  
[QZ8M@Gty#  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 @{ CP18~:  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 i6-&$<  
G<m6Sf  
2. 建模任务：正弦光栅 o4qB0h  
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x-z方向(截面视图) qKjUp"  
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光栅参数： X[E!q$ag  
 周期：0.908um P3_&(  
 高度：1.15um 3E$h W  
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次，详见案例341) FdE9k\E#/)  
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3. 建模任务 gk^`-`P  
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Cj10?BNV)  
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~&7 *<`7{  
 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器，可对光栅衍射效率进行严格的计算。 /I@`B2  
O|e/(s?$  
 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。 p9
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4. 光滑结构的分析 [E:-$R  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 Uv|^k8(  
 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%
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Epm%/ {sHV  
r.10b]b  
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5. 增加一个粗糙表面 $E35W=~)  
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c]3^2Ag,  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 ;_D5]kl`  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 12S[m~L%  
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U\`yLsKvH`  
c 6$n:  
InfUH8./t  
JNSH'9!n6  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 nH(Hk%~  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 a^MR"i>@G  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 z! DD'8r>  
nk+*M9r|I  
yL%k5cO$N  
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6. 对衍射级次效率的影响 Nbm=
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粗糙度参数： Nk/Ms:57y  
 最小特征尺寸：20nm 2apQ4)6#[H  
 总的调制高度：200nm oQ_n
:<3X  
 高度轮廓 hP]zC1s  
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}hX"A!0  
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 效率 (??|\ &DTi  
aShZdeC*f  
 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 m[!AOln)  
`@r#o&
 
EL=}xug,?  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm "K*+8IO2  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 G9uWn%5r  
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d8T,33>T  
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 效率 uyDYS  
L~~Dj:%uq  
 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。 ?G>#'T[  
V7 dAB,:  
粗糙度参数： J"dp?i  
 最小特征尺寸：40nm @5-+>\Hd^t  
 总调制高度：200nm v__;oqN0  
 高度轮廓 G$HLta  
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 效率 Fttny]  
X@7K#@5  
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> AV R3b  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 vDAv/l9  
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粗糙度参数： ]m(5>h#  
 最小特征尺寸：40nm oFeflcSz  
 全高度调制：400nm e[@ ^
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 高度轮廓 ~-w  
XU#nqvS`.  
YMx zj  
 效率 dsxaxbVj%  
C4P7,  
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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。 pPG@_9qf  
+C)auzY7N  
7. 总结 \[+\JWJj  
 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)。 B&m?3w  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 OQA3~\Vu  
 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。 m~Dq0 T  
 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。 7=ZB;(`L1  

经典，学下。。。，，