[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。 -_irkpdC[  
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1. 建模任务 J#?z/3v(  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 8UXtIuQ  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 '6GW.;  
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2. 建模任务：正弦光栅 2I{kLN1TY  
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x-z方向(截面视图) ;Mz7emt  
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光栅参数： ?cB26Zrcb  
 周期：0.908um NZZc[P  
 高度：1.15um ^AC2
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(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) r?HbApV P  
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3. 建模任务 B:(a?X-7  
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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。 ]p8<Vluv  
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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。 uuYeXI;  
["15~9
  
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L4v26*P  
4. 光滑结构的分析 ov,[F<GT  
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f*Yr*yC  
~;0W +  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 @# GS4I  
 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% l{hO"fzy  
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5. 增加一个粗糙表面 EKNmXt1 lE  
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,Gy2$mglB  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 8@7leAq!  
 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。 zh9B8r)C  
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k<y~n*{_  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 {2LV0:k2  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 Wcki=ac\v!  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 eHUb4,%P  
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6. 对衍射级次效率的影响 #Ht;5p>5  
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粗糙度参数： B]:?4Ov  
 最小特征尺寸：20nm =1zRm >m  
 总的调制高度：200nm :"`1}Q  
 高度轮廓 '}F..w/  
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D;6C2>U~L  
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 效率 ! l"*DR  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 Cw h[R  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm \omfWW
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 总调制高度：400nm 高度轮廓 <=@6UPsn2  
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 效率 x/IAc6H~_8  
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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。 -+kTw06_C  
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粗糙度参数： %9_jF"  
 最小特征尺寸：40nm i7\MVI8  
 总调制高度：200nm  ja^  
 高度轮廓 yLQwG.,  
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O;m[  
 效率 9XX:_9|I  
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(} Y|^uM,  
DiSU\?N2'  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 L<p.2[3  
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粗糙度参数： 8^hbS%s!  
 最小特征尺寸：40nm T*](oA@  
 全高度调制：400nm ,{BF`5bn|  
 高度轮廓 _ECH(  
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 效率 ?y,z  
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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。 q=
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7. 总结 7&1dr  
 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)。 E<77Tj  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 B4w/cIj_  
 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。 -8z@FLUK-  
 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。 !uAqY\Is  

经典，学下。。。，，