[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。 $j<KXR  
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1. 建模任务 #9!7-!4pW  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 q#8yU\J|,  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 jnTTj l  
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2. 建模任务：正弦光栅 vB{iw}Hi!  
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x-z方向(截面视图) {B4qeG5  
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光栅参数： 1PUZB`"3  
 周期：0.908um L~Peerby  
 高度：1.15um T]-MrnO  
(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) wL="p) TO.  
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3. 建模任务 jHn7H)F8  
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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。 xUsL{24  
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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。 m}s.a.x  
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4. 光滑结构的分析 T>rmm7F  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 K3[+L`pz  
 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% pa+'0Y]71  
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5. 增加一个粗糙表面 *?HGi>]\|  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 eDZ8F^0  
 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。 nf 8V:y4  
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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)。 X%IqZ{{  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 5buW\_G)  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 bkDVW  
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6. 对衍射级次效率的影响 TsK!36cg  
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粗糙度参数： .k]`z>
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 最小特征尺寸：20nm <lf692.3  
 总的调制高度：200nm s"`~Xnf  
 高度轮廓 :&vX0 Ce:  

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 效率 OlRXgJ  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 ITw *m3
 
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm iF^qbh%%E  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 8c)GUx  
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 效率 O>]i?  
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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。 0>BxS9?w  
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粗糙度参数： z1Ieva]  
 最小特征尺寸：40nm ;m7G8)I  
 总调制高度：200nm ^Qx?)(@  
 高度轮廓 U*=E(l  
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 效率 ),p0V  
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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。 L8h3kT  
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粗糙度参数： n>,:*5"G  
 最小特征尺寸：40nm k5Cy/gR  
 全高度调制：400nm 5VTVx1P[8  
 高度轮廓 $^iio@SW{  
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 效率 \.mVLLtG  
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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。 4}m9,  
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7. 总结 v ^h:E  
 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)。 VE
h9N  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 (s;W>,~q  
 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。 EU[eG^/0@  
 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。 $@'BB=i  

经典，学下。。。，，