[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。 I!@`_Q9N  
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1. 建模任务 4&WzGnK  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 ]zAg6*-/B  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 gpl!Iz~5  
vUExS Z^  
2. 建模任务：正弦光栅 /v<8x?=  
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x-z方向(截面视图) WWs>
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M#,+p8  
光栅参数：
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 周期：0.908um !y0 O['7  
 高度：1.15um G*V 7*KC  
(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) dRC+|^rSC  
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3. 建模任务 1z!Lk*C)  
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.w"O/6."  
 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。 yFv3>\  
)f|6=x4  
 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。 &KwtvUN{  
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4. 光滑结构的分析 -hfY:W`Dz  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 3iwZUqyq  
 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% 4Yk(ldR~  
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5. 增加一个粗糙表面 Gd 9B  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 P@ u%{  
 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。 Vh&KfYY  
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Z]CH8GS~<  
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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)。 G@2M&0'  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 :7zI!ed
u  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 $fO*229As  
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6. 对衍射级次效率的影响 {I ,
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粗糙度参数： J(]nPwm=.-  
 最小特征尺寸：20nm V8/o@I{U[  
 总的调制高度：200nm !ywc).]e  
 高度轮廓 6=
k^gH[g  
k-/$8C  
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 效率 mdd~B2"el  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 ~czt=  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm {i
RNnh  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 *gnL0\
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B5hGzplS  
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 效率 5sH ee,  
*!/
9?M{p  
 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 R!=XMV3$PH  
TBzM~y  
粗糙度参数： ,yoT3_%P  
 最小特征尺寸：40nm \[BnAgsF  
 总调制高度：200nm %AFy{l
  
 高度轮廓 a)e2WgVB/E  
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Nb6HM~  
K"D9.%7  
 效率 !PgYn  
d@<XR~);  
AG?oA328  
8dv1#F|  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 8[k-8h|  

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bFpwq#PDW>  
粗糙度参数： KLk37IY2\  
 最小特征尺寸：40nm $I'ES#8P6  
 全高度调制：400nm cG<?AR?wDT  
 高度轮廓 1DX=\BWp  
c09uCito  
o]vdxkU]  
 效率 b% F|VG  
TM+7>a$  
*(rq AB0~  
#pZ3xa3R  
{MHr]A}X\  
 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。 ~9{.!7KPc  
QAR<.zXvP  
7. 总结 [W2k#-%G  
 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)。 4x:fOhtP  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 b@7 ItzD  
 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。 6|zA,-=  
 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。 _jtBU  

经典，学下。。。，，