[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。 LC7LO  
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1. 建模任务 mr1}e VM~!  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 nKO&ffb'<  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 |gVO Iq  
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2. 建模任务：正弦光栅
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x-z方向(截面视图) TUaK:*x*  
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光栅参数： vO_quQ[.  
 周期：0.908um N>R%0m<e  
 高度：1.15um )^\='(s  
(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) x/7G0K2\}  
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3. 建模任务 _}&]`,s>  
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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。 j
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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。 NXBOo  
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B@]7eVo  
J,O@T)S@  
4. 光滑结构的分析 .A\\v6@  
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DQ\&5ytP  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 D-GU"^-9  
 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% 9i}D6te  
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5. 增加一个粗糙表面 QYgN39gp  
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Z.2 67  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 wzPw;
xuG  
 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。 38rZ`O*D  
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X`n0b<  
X-1Vp_(,TP  
9.zQ<k2  
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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)。 DBBBpb~~  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 9ET+k(wI@  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 {p|%hhTK%  
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6. 对衍射级次效率的影响 Ue#yDTjc  
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粗糙度参数： 
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 最小特征尺寸：20nm =>0M3 Qh{  
 总的调制高度：200nm g0j4<\F2\  
 高度轮廓 r?nV Sb|[  
_S2^;n?  
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 效率 iW@Vw{|i I  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 < }wAP_
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i!W8Q$V  
A>t!/_"  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm R96o8#7Uv  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 SxZ^ "\H  
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Gr"7w[|+  
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 效率 ?4>y2!OC9  
[k~+(.2I  
 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 xbrmPGpW$  
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粗糙度参数： gn W~KLqH  
 最小特征尺寸：40nm [Ht."Vx
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 总调制高度：200nm 5Ue^>8-  
 高度轮廓 3.<6;?  
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 效率 |/\U^AHm"h  
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Q)6wkY+!  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 wEfz2Eq  
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粗糙度参数： !UBDx$]^  
 最小特征尺寸：40nm y/}VtD  
 全高度调制：400nm bN4&\d*u#  
 高度轮廓 &Ev]x2YC  
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 效率 CS;W)F  
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<Sprp]n 7  
Q}Ze-JIL$  
 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。
w{r(F`  
=> uVp  
7. 总结 GIC"-l1\  
 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)。 ?BDlB0jxzi  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 )"_Ff,9Z!  
 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。 y/@;c)1b9  
 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。 :n+y/6*  

经典，学下。。。，，