[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。 5>7ECe*  
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1. 建模任务
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 _ 9Tv*@  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 q[l},nw  
U\y];\~H  
2. 建模任务：正弦光栅 VZJs@qx:Z  
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x-z方向(截面视图) H.j(hc'  
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光栅参数： (eN\s98)/  
 周期：0.908um L!DP*XDp  
 高度：1.15um IyYC).wU}  
(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) *:3flJt  
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3. 建模任务 1A">tgA1  
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KQ xKU?b1  
 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。 X<_(gg  
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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。 d$kGYMT"  
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4. 光滑结构的分析 sn/^#Aa=N  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 .ev'd&l.  
 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% gc7S_D~;  
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5. 增加一个粗糙表面 U/m6% )Yx(  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 &
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 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。 2r"-X  
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0Oc' .E9  
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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)。 ATv.3cy  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 ngcXS2S_  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 _LFZ0  
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6. 对衍射级次效率的影响 q[n
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粗糙度参数： ce/Rzid  
 最小特征尺寸：20nm >0=`3X|Y7  
 总的调制高度：200nm }L{en  
 高度轮廓 SgHLs
  
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 效率 #qGfo)  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 x^qmYX$'1b  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm =2BGS\$#  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 D:e9609  
0 ML=]  
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 效率 E9;cd$}K  
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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。 @Nn9-#iW  
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粗糙度参数： 8 qt,sU  
 最小特征尺寸：40nm t?L;k+sMM  
 总调制高度：200nm wbshKkUh_*  
 高度轮廓 y5 $h  
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+N:K V}K  
 效率 yjaX\Wb[z[  
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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。 ^&MMtWR  
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粗糙度参数： '3O@Nxof4  
 最小特征尺寸：40nm 3,+)3,N  
 全高度调制：400nm qvy
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 高度轮廓 "jH=O(37  
Sg(fZ' -  
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 效率 eEePK~%c  
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L}*:,&Y/  
j-8v$0'  
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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。 3zo]*6p0  
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7. 总结 U:ggZ`.  
 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)。 %Sr/'7 K  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 `[p*qsp_  
 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。 :'9%~q.D4  
 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。 "Kx2k>ym  

经典，学下。。。，，