[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。 .Zz7LG{  
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1. 建模任务 T:n^$RiT  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 4Lq]yUj  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 W@}5e-q)O  
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2. 建模任务：正弦光栅 ?S7:KnU>K  
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x-z方向(截面视图) P@![P Ij  
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光栅参数： qUg
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 周期：0.908um j_<n~ri-  
 高度：1.15um C&"2`ll  
(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) 3CRBu:)m  
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3. 建模任务 3"%44'  
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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。 e-meUf9  
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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。 '.<"jZ  
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4. 光滑结构的分析 }7v2GfE
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 >,2],X"G  
 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% <K'gvMG[  
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5. 增加一个粗糙表面 )Ggx  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 Pl6=
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 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。 d(XWt;KK  
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de=T7,G#  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 iiscm\  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 eu;^h3u;b  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 K-5)Y+| >  
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6. 对衍射级次效率的影响 zYsGI<4  
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粗糙度参数： Hua8/:![+  
 最小特征尺寸：20nm 3 Gkw.  
 总的调制高度：200nm -:q7"s-}b  
 高度轮廓 (PF (,B  
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 效率 ly@CX((W
  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 ^;d;b<  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm 8iRQPV-"_  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 Iq*7F5B  
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JAK*HA  
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 效率 H2}i .  
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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。 Kt(p|  
hSmM OS{  
粗糙度参数： B!0[LlF+  
 最小特征尺寸：40nm t{9Ph]e  
 总调制高度：200nm QHK$  
 高度轮廓 p[Es4S}N  
,bJx| K  
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Xosj(H  
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 效率 7VraWW`H'  
5VfP@{  
gTT-7  
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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。 -zt\weqA  
`{%*DHa  
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粗糙度参数： EHOdst  
 最小特征尺寸：40nm /e}k7U,^  
 全高度调制：400nm X'Oo ogu  
 高度轮廓 YA jk'  
Wo&i)S<i0F  
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 效率 lU?"\m  
=S,^"D\Z:  
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-{?Rq'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。 n(L {2r  
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7. 总结 ]TQjk{X<  
 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)。 _Uq'eZol  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 =~)n,5  
 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。 F~:5/-zs  
 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。 <NUZPX29  

经典，学下。。。，，