[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。 2mj?&p?  
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1. 建模任务 KECo7i=e  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 X}*\/(fzl  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 JgQ,,p_V?
 
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2. 建模任务：正弦光栅 /<7'[x<  
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x-z方向(截面视图) ]t$wK  
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光栅参数： ~>vv9-_  
 周期：0.908um qzD<_ynA  
 高度：1.15um ~JhH ,E  
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次，详见案例341) \ vf&Ldk  
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3. 建模任务 Aw#@}TGT  
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 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器，可对光栅衍射效率进行严格的计算。 oPP`)b$x  
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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。 +/+:D9j ,  
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4. 光滑结构的分析 JmlMfMpXMs  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 W}^X;f  
 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% %DOV)Qc2  
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5. 增加一个粗糙表面 JTg:3<L  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 [%?ViKW  
 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。 mf4C68DI@u  
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^:hI bF4G  
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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)。 (AIgW  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 *
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 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 =PM6:3aKh  
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6. 对衍射级次效率的影响 k`(Cwp{Oc  
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粗糙度参数： Od]B;&F  
 最小特征尺寸：20nm (qyT,K8  
 总的调制高度：200nm oVAY}q|wU  
 高度轮廓 Oaj$Z- f  
3'jH,17lWV  
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 效率 *S= c0  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 E{8-VmY  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm Rm&4Pku  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 w l#jSj%pd  
!;%+1j?d  
k [eWhdSw  
7=`_UqCV  
 效率 wf""=;  
x%J.$o[<_  
 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。 h8 !(WO!  
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粗糙度参数： ]w/%>  
 最小特征尺寸：40nm f?BApm  
 总调制高度：200nm ozUsp[W>  
 高度轮廓 \N
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 效率 njGZ#{"eC  
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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。 &s~b1Va  
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粗糙度参数： &]S\GnqlU]  
 最小特征尺寸：40nm "NvB@>S  
 全高度调制：400nm fqm-?vy}  
 高度轮廓 DTN)#GCtF  
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 效率 P;V5f8r?  
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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。 H
$!sK  
`%$l b:e  
7. 总结 z|v/hUrD  
 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)。 zOn%\  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 >o4Ih^VB  
 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。 q vGP$g  
 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。 a+ s%9l  

经典，学下。。。，，