[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。 \ovs[&  
y]9R#\P/  
1. 建模任务 *X5)9dq  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 I16FVdUun4  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 Xr*I`BJ  
MBLZ:A| C  
2. 建模任务：正弦光栅 W"{Ggk`  
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x-z方向(截面视图) 9#8vPjXW}.  
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光栅参数： a`O'ZY  
 周期：0.908um <o EAy  
 高度：1.15um ?_Qe45 @  
(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) <z Gh}.6v  
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3. 建模任务 J}|X  
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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。 hgU;7R,?ir  
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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。 K3&xe(  
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h nydH-;cz  
4. 光滑结构的分析 ?sfq
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Tigw+2  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 wMS%/l0p1  
 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% y r (g/0  
k1&9 bgI  
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5. 增加一个粗糙表面 @yp0WB  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 ~^wSwd[  
 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。 _^ hg7&dF  
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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)。 b]u$!W  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 (j}7|*.  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 2z>-H595az  
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6. 对衍射级次效率的影响 Ejug2q  
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粗糙度参数： la[pA  
 最小特征尺寸：20nm G,C`+1$*  
 总的调制高度：200nm ?(ORk|)kU  
 高度轮廓 qu B[S)2}  
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 效率 ,gV#x7IW  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 ZRMim6a4X  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm M CC4'  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 _k:8ib2TQ  
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 效率 T Q41i/{  
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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。 2"&GH1  
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粗糙度参数： s;A7:_z#7  
 最小特征尺寸：40nm z;JV3)E  
 总调制高度：200nm $J1`.Q>)4  
 高度轮廓 ~z^?+MgZ2  
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 效率 O Z ./suR)  
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Fz#@[1,  
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 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 8N&'n  
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T)P)B6q  
粗糙度参数： T0 K!Msz  
 最小特征尺寸：40nm E2DfG^sGV  
 全高度调制：400nm V$ZclV2:Ih  
 高度轮廓 vW?\bH7}I  
l"ms:v  
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 效率 mZ71_4X#  
Q`F1t  
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[IAUJ09>I  
 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。 3(e_2v  
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7. 总结 A}ZZQ  
 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:2DB)  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 z~Q=OPCnY  
 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。 oU|G74e6  
 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。 W>#yXg9  

经典，学下。。。，，