[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。 9'B `]/L  
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1. 建模任务 AK4t\D)K1  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 2?Vd5xkt  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 $&c*'3  
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2. 建模任务：正弦光栅 ;$4\e)AB  
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x-z方向(截面视图) SXh-A1t  
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光栅参数： m&3xJuKih  
 周期：0.908um i%?*@uj  
 高度：1.15um flx(HJK  
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次，详见案例341) "AqB$^S9t  
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3. 建模任务 h(DTa  
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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。 %BODkc Zh  
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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。 :`sUt1Fw.  
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4. 光滑结构的分析 4+tEFxvX&  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 |s_GlJV.  
 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% 9gIrt 6  
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5. 增加一个粗糙表面 LP=)~K
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 q3`u1S7Z7  
 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。 iy"*5<;*DD  
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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)。 6LhTBV
 
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 7:@'B|  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 lhJ'bYI  
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6. 对衍射级次效率的影响 Vvo7C!$z  
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粗糙度参数： rl.}%Ny  
 最小特征尺寸：20nm V
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 总的调制高度：200nm VU#7%ufu&  
 高度轮廓 pfPz8L.7  
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 效率 ?]5qr?W%  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm QV8g#&z  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 n+p }\msH  
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 效率 O0:q;<>z  
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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。 QWU-m{@~&  
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粗糙度参数： L50n8s  
 最小特征尺寸：40nm [><Tm\(:  
 总调制高度：200nm 8,|kao:  
 高度轮廓 bd`P0f?  
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 效率 p}P-6&k,U  
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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。 [B3RfCV{  
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粗糙度参数： DNi+"[~&P  
 最小特征尺寸：40nm P {'b:C  
 全高度调制：400nm D'4\*4is  
 高度轮廓 tp|d*7^i  
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 效率 Kpp_|2|@<  
R-Sym8c  
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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。 B<-Wea  
nFn5v'g  
7. 总结 ^Dx&|UwiZa  
 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)。 z{>Rc"%\  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 Ho%CDz z  
 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。 .(vwIb8\_  
 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。 11lsf/IP  

经典，学下。。。，，