[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。 Te2zK7:  
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1. 建模任务 }M1sksk5
 
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 o!:8nXw  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 p8
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2. 建模任务：正弦光栅 vP7K9Kx  
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x-z方向(截面视图) Y(\T- bI  
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光栅参数： tpy>OT$  
 周期：0.908um 0l;<5  
 高度：1.15um _"4xKh)  
(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) `h}q Eo`  
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3. 建模任务 !v]b(z`Y  
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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。 =)O,`.M.Y  
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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。 n.hv!W0  
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4. 光滑结构的分析 X-Wz:NA  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 N_L,]QT?  
 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% ,@m@S^  
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5. 增加一个粗糙表面 VF&Z%O3n  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 @|a>&~xX  
 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。 "U.^lkN  
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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)。 ylKmj
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 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 /v095H@  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 c:83LZ  
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6. 对衍射级次效率的影响 ( 6(x'ByT  
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粗糙度参数： 5 ,0d  
 最小特征尺寸：20nm +.RKi!  
 总的调制高度：200nm @`FCiHM  
 高度轮廓 :a:[.  
6io, uh!  
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 效率 cNzt%MjP  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 PiFD^w  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm
dk8wIa"K`  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 2tayP@$  
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 效率 0=wK:Ex  
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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。 &iN--~}!$  
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粗糙度参数： 2?@j~I=s2h  
 最小特征尺寸：40nm wix5B@  
 总调制高度：200nm wwKh CmH  
 高度轮廓 S{',QO*D6  
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 效率 4eVI},  
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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。 57F%j3.|/  
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粗糙度参数： gPS&^EdxA  
 最小特征尺寸：40nm 
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 全高度调制：400nm fJjgq)9  
 高度轮廓 (_* wt]"'  
l? #xAZx&_  
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 效率 F?Ju??O  
F=G{)*Ih  
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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。 HOt>}x  
g.%  
7. 总结 ba@ax3  
 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)。 bM;`s5d  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 ;D ~L|  
 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。 Z.&\=qiY  
 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。 l#3($QV,  

经典，学下。。。，，