[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。 <D~6v2$  
lxo.,n)  
1. 建模任务 HOq4i!  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 ] xb]8]  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 vc )9Re$  
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2. 建模任务：正弦光栅 y!SF/i?Py  
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x-z方向(截面视图) LE8K)i  
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Vu_&~z7h  
光栅参数： ;&If9O1  
 周期：0.908um zpbcmQB*  
 高度：1.15um ]}p2Tp;1  
(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) ^I@ey*$  
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3. 建模任务 "fRlEO[9  
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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。 RlU;v2Kch  
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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。 c=jcvDQ6W  
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4. 光滑结构的分析 V/`#B$6  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 _2]e1_=  
 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% g!p+rq_f  
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5. 增加一个粗糙表面 nwY2BIB  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 -;sJ25(  
 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。 CbnR<W-j  
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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)。 zd?bHcW/h  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 c80 }1  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 Rg%R/p)C  
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6. 对衍射级次效率的影响 O{;M6U8C\  
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粗糙度参数： VFe-#"0ZO  
 最小特征尺寸：20nm Xulh.:N}  
 总的调制高度：200nm 1.hOE>A%  
 高度轮廓 ZkJY.H-F
 
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 效率 0!3!?E <  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm rC=p;BC@dD  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 Up]VU9z  
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 效率 }e&KO?x+  
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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。 b&hF')_UOz  
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粗糙度参数： UDIac;vT  
 最小特征尺寸：40nm w]]x[D]L  
 总调制高度：200nm 9m<X-B&P  
 高度轮廓 /ieu)m:2  
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 效率 18[?dV  
dK=D=5r,  
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o m{n"cg  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 BDB zc5Q(  
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粗糙度参数： IdQwLt  
 最小特征尺寸：40nm "6[Ax{c
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 全高度调制：400nm D6pEQdX`  
 高度轮廓 {ra Esb-X  
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CwCo"%E8}  
 效率 z9uEOX&2\  
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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。 1W6n[
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7. 总结 aaqjE  
 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)。 J&] XLr.j  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 HzO0K=Z=R0  
 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。 -mWw.SfEZ  
 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。 i,U-H\p&  

经典，学下。。。，，