[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。 /pgfa-<  
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1. 建模任务 Lx,"jA/  
q,VJpqQ  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 !uLAW_~  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 q7mqzMDk  
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2. 建模任务：正弦光栅 *c7kB}/  
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x-z方向(截面视图) xB3;%Lc  
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光栅参数： 7!w@u6Q  
 周期：0.908um </tiNc  
 高度：1.15um WGKN>nV  
(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) fL ng[&  
P482D)  
3. 建模任务 l"o@.C}f/  
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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。 *$/7;CLq  
|;'V":yDs  
 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。 rtv\Pf|  
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4. 光滑结构的分析 N~l(ng9'U  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 `GC7o DL  
 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% ].]yqD4P  
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5. 增加一个粗糙表面 u91;GBY  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 c.m '%4  
 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。 ] M"{=z  
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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)。 \ lP c,8)  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 eHF#ME  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 QUb#;L@okn  
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6. 对衍射级次效率的影响 ?,%vndI  
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粗糙度参数： ->6/L)  
 最小特征尺寸：20nm vi4u `  
 总的调制高度：200nm 5xwztcR-  
 高度轮廓 *GbC`X)
 
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 效率 %CfJ.;BDNE  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 Tc,Bv7:  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm Zn1+} Z@I  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 Z8(1QU,~2  
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 效率 ,]i ^/fT  
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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。 w}G2m)(  
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粗糙度参数： P_j?V"i<  
 最小特征尺寸：40nm as)2ny!u  
 总调制高度：200nm ^-w:
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 高度轮廓 7e/Uc!&*  
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 效率 \bCm]wR  
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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。 "L1cHP~d  
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粗糙度参数： Z 7t0=U  
 最小特征尺寸：40nm $R2T)  
 全高度调制：400nm >>rW-&  
 高度轮廓 H4Ca+;  
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 效率 {W3%n*q  
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j?i Ur2  
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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。 LZMdW #,[  
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7. 总结 C?#if;c  
 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)。 K7FuMB  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 9U>ID{  
 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。 p^&' C_?  
 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。 b=9(gZ 9  

经典，学下。。。，，