[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。 )ozcr^  
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1. 建模任务 5nx<,-N*BP  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 xOL)Pjo/m  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 CC>fm1#i\  
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2. 建模任务：正弦光栅 WTD49_px  
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x-z方向(截面视图) .K@x4 /1  
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光栅参数： <P^hYj-swh  
 周期：0.908um j:e^7
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 高度：1.15um &6t3SZV  
(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) 3IK(f.  
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3. 建模任务 !/n
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Sc/`=h]T  
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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。 /:y2Up-  
9PKoNd^e  
 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。 o3F|#op  
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4. 光滑结构的分析 9si}WqAw  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 $,KP]~?  
 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% SH vaV[C  
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5. 增加一个粗糙表面 6QII&Fg  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 (LRM~5KVg  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 pgLtD};S  
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qX5yN| A4  
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c~^CKgr~R9  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 Ufdl|smt1  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 `ke3+%uj o  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 hIuMHq7h  
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6. 对衍射级次效率的影响 u^Nxvx3l0  
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粗糙度参数： V
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 最小特征尺寸：20nm C$<"w,  
 总的调制高度：200nm 0n:?sFY>  
 高度轮廓 M18qa,fK{  
NunV8atn:  
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S&4+ e:K  
 效率 H8@8MFz\  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 SY-ez91  
p%q.*trUb9  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm T><{ze  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 }I]j&\  
VF)uu[ f9  
J["H[T*  
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 效率  i"vawxm  
QsiJ%O Q  
 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。 AR%hf  
X8/Tl\c  
粗糙度参数： wV\%R,bZj  
 最小特征尺寸：40nm w*50ZS;N  
 总调制高度：200nm 55.;+B5L*  
 高度轮廓 VFv9Q2/.  
ZJ;LD*  
R7K!A %  
qM%O  
 效率 o+nG3kRD  
c=6ahX}d  
,c>N}*6h=W  
4j>fI)FUW  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 )kYOHS  
0rD#s{?  
XCDSmZ  
粗糙度参数： V vu(`9u]  
 最小特征尺寸：40nm Lf. 1>s  
 全高度调制：400nm }g`Gh|
C  
 高度轮廓 !z"N
v1!~|  
G.g|jP'n  
n`q2s'Pc  
 效率 2i\Q@h  
t<nFy  
oid[syPB  
@F>F#-2  
+$47v$p
 
 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。 "PMQyzl  
fN-Gk(Ic  
7. 总结 38~PWKt  
 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)。 n@!wp/J,  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 Z%}4bJ  
 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。 &D]p,  
 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。 -4w%I
y  

经典，学下。。。，，