[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。 pU/.|Sh  
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1. 建模任务 Ry~LhU:  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 __npX_4%S  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 =Ji:nEl]z  
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2. 建模任务：正弦光栅 2F{IDcJI\  
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x-z方向(截面视图) zb$U'D_-f  
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光栅参数： 2uEu,YC  
 周期：0.908um 5}ah
%  
 高度：1.15um $Yc9><i  
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次，详见案例341) e)7r  
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3. 建模任务 x$I>e  
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WFG/vzJ  
 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。 .}s a2-  
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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。 :8 :>CHa  
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4. 光滑结构的分析 X.qKG0i  
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g=Jfp$*[  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 *fZ'#C~x  
 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% 2t<CAKBB  
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5. 增加一个粗糙表面 pz+#1=b]  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 3@*8\  
 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。 uQCS%|8C  
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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)。 vSh)r 9  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 c9V'Zd#  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 qM'5cxe  
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6. 对衍射级次效率的影响 t [f]  
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粗糙度参数： 3c)xNXq m  
 最小特征尺寸：20nm CAf
G3;  
 总的调制高度：200nm GmFNL/x8-v  
 高度轮廓 r.[kD"l  
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~7|z2L  
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 效率 JXrMtSp\  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 MFrVGEQBRL  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm t+t&eg  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 <?+\\Z!7  
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 效率 e([}dz  
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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。 TeHR,GB  
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粗糙度参数： NeYj[Q~xy  
 最小特征尺寸：40nm ^c*'O0y[D  
 总调制高度：200nm OvkYzI`  
 高度轮廓 c(fwl`y!x  
n=`UhC  
Lq:Z='Kc  
tlE+G@|^  
 效率 :^K|u^_>P  
5=eGiF;0\  
n,`&f~tap  
@<_4Nb  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 3/iGSG`  
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9!tRM-  
粗糙度参数： gq
E{  
 最小特征尺寸：40nm (sY?"(~j?T  
 全高度调制：400nm ~%cbp&s*/q  
 高度轮廓 krgsmDi7  
vb# d%1b5  
l&zd7BM9(  
 效率 a!;?!f-i  
WlU5`NJl]2  
<S<(wFE@4  
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y 2bZo'Z  
 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。 DEIn:d  
-YD6  
7. 总结 ;L|%H/SH  
 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)。 {JMFCc[  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 vtmvvv  
 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。 ACs?
m\$Q  
 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。 Wcbb3N$+  

经典，学下。。。，，