[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。 Q+i  
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1. 建模任务 MAv-`8@|  
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Ba8 s  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 b{~64/YJ  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 B_kjy=]O.  
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2. 建模任务：正弦光栅 6bE~m<B\`  
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x-z方向(截面视图) .kl.awT  
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光栅参数： EF8~rKO3  
 周期：0.908um N I*x):bx  
 高度：1.15um d~|/LR5  
(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) S;I>W&U  
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3. 建模任务 $2
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 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器，可对光栅衍射效率进行严格的计算。 ~MpcVI_K  
3g{T+c*  
 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 ~43T$^<w;  
U+4W9zhwo  
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4. 光滑结构的分析 -(;<Q_'s{"  
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_u]S/X-  
fZ6-ap,u  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 OL2 b  
 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% e,X{.NS  
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5. 增加一个粗糙表面 Rf4}4ixkj  
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c]x'}Kc  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 ^5{0mn_4i  
 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。 4e!
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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)。 oScKL#Hu  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 GEGg S&SM  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 .~C[D T+,  
T!ik"YZ@i  
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6. 对衍射级次效率的影响 h+ggrwg'  
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粗糙度参数： wc~k4B9"  
 最小特征尺寸：20nm lDf:~  
 总的调制高度：200nm pN-c9n4#j  
 高度轮廓 p(6!7t:  
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 效率 a'prlXr\4  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 H vezi>M  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm XT<{J8 0z  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 mcm8|@Y{  
eI:;l];G9  
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 效率 kfQi}D'a  
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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。 qs 0'}>  
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粗糙度参数： <`Q*I Y  
 最小特征尺寸：40nm 7TaHE   
 总调制高度：200nm cfrvx^,2&  
 高度轮廓 w}:&+B:  
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 效率 LE>b_gQ$ 2  
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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。 ry[NR$L/m  
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粗糙度参数： h}@)oSX }  
 最小特征尺寸：40nm - )brq3L  
 全高度调制：400nm Qf<@ :T*  
 高度轮廓 50VH>b_  
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%Tvy|L ,  
 效率 9! 6\8  
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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。 0{'%j~"  
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7. 总结 { kF"<W  
 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)。 A\S1{JrR  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 dXvp-oi  
 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。 SPEDN}/^  
 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。 1-6[KBQ8  

经典，学下。。。，，