[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。 'J~{8w,.  
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1. 建模任务 O57n<J'6  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 9d{iq"*R  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 N@J "~9T  
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2. 建模任务：正弦光栅 kzPHPERA]  
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x-z方向(截面视图) t4)~A5s  
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光栅参数： @8X)hpHf  
 周期：0.908um I]N?}]uZ  
 高度：1.15um Y6L_ _ RT  
(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) tqyR~  
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3. 建模任务 a$!|)+  
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 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器，可对光栅衍射效率进行严格的计算。 bmN'{09@  
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 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 ;w";s$  
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4. 光滑结构的分析 $ )q?z.U  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 "<6X=|C  
 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% &P'cf|KI  
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5. 增加一个粗糙表面 GUyMo@g  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 UMsJg7~  
 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。 jA@jsv  
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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)。 B3 fKb#T  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 h!l&S2)D`  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 Q/'jwyj_  
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6. 对衍射级次效率的影响 z0=(l?)#  
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粗糙度参数： y(gL.08<  
 最小特征尺寸：20nm N<&"_jzm  
 总的调制高度：200nm tf?syk+jB7  
 高度轮廓 f|U;4{k  
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 效率 hp ?4w),
 
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 )UBU|uYR\  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm 5Ii`|?vg  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 ybsQ[9_36  
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 效率 l|WdJn o  
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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。 wm1`<r^M.  
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粗糙度参数： ]O}TK^%  
 最小特征尺寸：40nm "cJ))v-'  
 总调制高度：200nm >9-$E?Mt  
 高度轮廓 Vr/UY79  
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v)+E!"R3.  
 效率 c?ZM<Y"  
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 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 & OO0v*@{  
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粗糙度参数： }%^N9AA8  
 最小特征尺寸：40nm z@za9U`6i  
 全高度调制：400nm !TNp|U!  
 高度轮廓 AW{"9f4  
mVaWbR@HS  
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 效率 }4Q~<2  
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 对于较粗糙的表面，0级衍射效率大幅降低，而且±1级衍射效率的不对称性增大。 JxP&znng  
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7. 总结 \&!qw[;O  
 VirtualLab的光栅工具箱可对任意形状光栅结构进行严格分析(如包含一个附加粗糙面的正弦光栅)。 l& A8P  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 _%R]TlL  
 光栅级次分析器能够计算全部或特定衍射级次的衍射效率。 gWK[%.Jnw  
 利用VirtualLab光栅工具箱，光栅表面的粗糙度可被加以考虑。因此，由于加工引起的结构差异产生的影响可被估算。 qV$\E=%fhM  

经典，学下。。。，，