[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。 hf9i%,J  
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1. 建模任务 S>
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 WR#h~N 9c  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 OQ_<Vxz  
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2. 建模任务：正弦光栅 2D"my]FnF  
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x-z方向(截面视图) 86-Rm  
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光栅参数： I F!xZ6X8  
 周期：0.908um <>n|_6'$90  
 高度：1.15um 44P [P{y  
(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) 5cQ]vb  
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3. 建模任务 gE@Pb  
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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。 YzZj=]\`b  
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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。 V*te8HIe  
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4. 光滑结构的分析 UQh.o  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 $X)|`$#pL#  
 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% |#cqxr"  
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5. 增加一个粗糙表面 _$IWr)8f  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 D}!YF~  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 tk'&-v'h  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 >ZPu$=[W  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 Jg'#IM  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 8lqmd1v  
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6. 对衍射级次效率的影响 b}Im>n!  
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粗糙度参数： VK*H1EH1  
 最小特征尺寸：20nm *< fJgc"3  
 总的调制高度：200nm m!<FlEkN  
 高度轮廓 ?rt[ aK  
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 效率 yG~Vvpv  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 :f7!?^;y>  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm "X?Zw$gRud  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 {GT5   
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 效率 h'G
  
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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。 Xs$a^zZ  
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粗糙度参数： UL~~J[1r  
 最小特征尺寸：40nm w-km qh  
 总调制高度：200nm FR'Nzi$  
 高度轮廓 8VG~n?y  
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8?<J,zu@AV  
 效率 jc>B^mqx  
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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。 >N`, 3;Z  
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粗糙度参数： ~tW<]l7  
 最小特征尺寸：40nm ^l ;Bo3^_  
 全高度调制：400nm 1v3  
 高度轮廓 &DtI+)[|  
_E-{*,7bZS  
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 效率 "<&o;x<  
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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。 Ft:_6T%  
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7. 总结 trLxg H_Y  
 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)。 #t# S(A9)  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 drwxrZt   
 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。 -biw{  
 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。 xTcY&   

经典，学下。。。，，