[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。 ;;V\"7q'  
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1. 建模任务 6;oe=Q
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 !@g)10u  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 V5"HwN+`  
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2. 建模任务：正弦光栅 4;KWG}~[o  
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x-z方向(截面视图) 4nkE IZ  
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光栅参数： fSA)G$b]  
 周期：0.908um f9TV%fG?  
 高度：1.15um  "0&N}  
(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) C3VLV&wF  

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3. 建模任务 pOga6'aB)  
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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。 |(% u}V?  
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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。 ULBg{e?l8  
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RuAlB*  
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4. 光滑结构的分析 \u{8Bak0  
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F#V q#|_)>  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 Cg!^S(U4  
 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% Bw<
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5. 增加一个粗糙表面 S>_27r{  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 Imym+  
 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。 \pY^^ l*  
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N$alUx*  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 5EeDHsvV9  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 +=3CL2{An  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 \m/xV/  
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6. 对衍射级次效率的影响 ,M6ZZ* ,e  
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粗糙度参数： *\XH+/]+  
 最小特征尺寸：20nm m],Ud\  
 总的调制高度：200nm )0CQP  
 高度轮廓 .v`b[4M4  
xJ(:m<z  
yTAvF\s$(  
$H2GbZ-I  
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 效率 7'w0  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 L-h$Z
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UpUp8%fCU  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm t#b0H)  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 ?
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M]EsS^/X  
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 效率 WS0JS'  
F9Z@x)  
 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。 oRY!\ADR  
QGPw
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粗糙度参数： /g.]RY+u|x  
 最小特征尺寸：40nm c{3rl;Cs  
 总调制高度：200nm _PXdzeI.  
 高度轮廓 dbF M,"^  
_ Jc2&(;  
vK$^y^  
wD9a#AgEd  
 效率 \C|cp|A*&  
#Ob]]!y  
vv5i? F  
%FA@)?~  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 gRgog*z  
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粗糙度参数： ]> G&jd7  
 最小特征尺寸：40nm tL(BpL'  
 全高度调制：400nm 2C "=!'  
 高度轮廓 F:T GsV#  

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 效率 >mm'-P  
zK5bO=0j  
b`~wGe  
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8tc*.H{^+  
 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。 (xT*LF+  
4ke^*g K<  
7. 总结 :)c80`-E  
 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)。 ^%[F8\}XPJ  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 [xaisXvI4  
 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。 ([k7hUP  
 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。 *HlDS22  

经典，学下。。。，，