[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。 YQyI{  
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1. 建模任务 22;B:  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 uF1&m5^W  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 F'F6 &a+  
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2. 建模任务：正弦光栅 :I2,  
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x-z方向(截面视图) G B,O  
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光栅参数： LR!%iP  
 周期：0.908um Gc*=n*@^K  
 高度：1.15um _(~LXk
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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) 64'QTF{D  
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3. 建模任务 D|<_96_m  
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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%B
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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。 ;@Z1y  
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4. 光滑结构的分析 AS:k&t  
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C+ Y;D:  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 ^_V0irv  
 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% [McHl1a  
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5. 增加一个粗糙表面 \fSruhD  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 <0hVDk~  
 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。 23K#9!3  
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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)。 +XX5;;IC  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 38l:Y"  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 y?3u6q++  
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6. 对衍射级次效率的影响 2$b1q!g<  
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粗糙度参数： QkTU@T6>o  
 最小特征尺寸：20nm y,KZp2 j  
 总的调制高度：200nm Ln+ k_  
 高度轮廓 #Q_<eo%lI*  
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 效率 VC Ay~,  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 0|0IIgy  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm zH~g5xgh  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 @^-f+o  
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Sn.I{~  
+:
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 效率 AGVipI #  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 6/(Z*L"~6k  
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粗糙度参数： 1OqVNp%K  
 最小特征尺寸：40nm Kl(u~/=6  
 总调制高度：200nm chE}`I?  
 高度轮廓 K #JO#  
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(~b0-3s  
 效率 gKPqU@$*  
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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。 %V!!S#W  
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粗糙度参数： SQuW`EHBgs  
 最小特征尺寸：40nm @Hp=xC9V  
 全高度调制：400nm H a`V"X{}  
 高度轮廓 3}.OSt'=  
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k9&pX8#  
 效率 3);Wgh6  
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4&`d$K  
 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。 gkx<<)y l  
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7. 总结 W}\<}dK  
 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)。 .8CfCRq  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 >LEp EMJ\  
 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。 &=.7-iC|W  
 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。 kAoh#8=  

经典，学下。。。，，