[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。 8c'0"G@S  
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1. 建模任务 \'L6m1UZ%  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 uhLg2G^h  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 1% )M-io  
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2. 建模任务：正弦光栅 :l>T~&/98  
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x-z方向(截面视图) | We @p  
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光栅参数： G\H@lFh  
 周期：0.908um ?mt$c6-
 
 高度：1.15um GSW{h[Op  
(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) 7,e=|%7.  
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3. 建模任务 V_
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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。 b@f.Kd7I  
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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。 \Rp)n=|  
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4. 光滑结构的分析 |l ~BdP  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 DI}h?Uf ,  
 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% _uHyE }d  
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5. 增加一个粗糙表面 |<ke>j/6n  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 O|j5ulO}&"  
 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。 o D* '  
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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)。 wKY6[vvF  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 E7_^RWG  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 \Y!Z3CK  
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6. 对衍射级次效率的影响 %q*U[vv  
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粗糙度参数： K.z}%a  
 最小特征尺寸：20nm e-}PJ%!,T  
 总的调制高度：200nm \R-u+ci$ZY  
 高度轮廓 7OWiG,  
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 效率 CYrL|{M]  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 Y*}Sq|y  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm |\_O8=B%  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 E>g'!  
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 效率 .M! (|KE4  
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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。 yQx>h6  
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粗糙度参数： _&z>Id`w  
 最小特征尺寸：40nm f(_qcgXp  
 总调制高度：200nm %eah=e  
 高度轮廓 
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 效率 !c&^b@ yw  
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~*[}O)7#  
0?:ZERv  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 OKU P  
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粗糙度参数： ^4fkZh  
 最小特征尺寸：40nm 2~@=ua[|=5  
 全高度调制：400nm Z~nl{P#  
 高度轮廓 ;4_n:XUgo;  
DuE>KX{<!R  
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 效率 lR(&Wc\j  
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W#wM PsB  
 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。 + mcN6/  
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7. 总结 NW
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 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)。 wLO/2V}/  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 u<8Q[_E&  
 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。 #SXXYh-e  
 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。 5a`}DTB[Co  

经典，学下。。。，，