[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。 ]N]Fb3  
-JEPh!oTt  
1. 建模任务 Nm&'&L%Ch  
KPz0;2}  
#$S~QS.g  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 ej_u):G*  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 sjLMM_'  
+|dLR*s  
2. 建模任务：正弦光栅 };rp25i  
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x-z方向(截面视图) -j<E_!t  
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J#Y0R"fo  
光栅参数： #A4WFZ  
 周期：0.908um w=_^n]`R  
 高度：1.15um &1T)'Bn  
(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) Ewkx4,`Ff  
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3. 建模任务 "ADI.  
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P^F3,'N  
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Q]=/e7  
 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。  D~"a"  
,\ 1X\  
 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。 YJ,"@n_  
"aKlvK:77  
D`G;C  
a_+3, fP  
4. 光滑结构的分析 >ryA:TO{  
q M_c-^F  
1qAE)8ie  
IfB .2e`  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 %pxJ27Q  
 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% ^C~_}/cZ  
F;`c0ja]  
mgH~G
Kf^  
V0A>+  
5. 增加一个粗糙表面 b7^q(}qE  
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UZFs]z!,k  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 sM)1w-
  
 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。 )P9]/y  
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Ms5qQ<0v_  
q90RTX'CY  
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Vhb<l_  
whw+  
7&P70DO  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 y,rdyt  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 1(T2:N(M-A  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 Z
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(5Q<xJ  
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6. 对衍射级次效率的影响 *"_W1}^  
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粗糙度参数： oVP,ar0G  
 最小特征尺寸：20nm JP"#9f  
 总的调制高度：200nm UzSDXhzObf  
 高度轮廓 b-VQn5W  
X)j%v\#`U  
*^{j!U37s  
'-f` 5X  
t5b cQ@Y  
 效率 uIO?4\s&G  
J80&npsO  
 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 i4>M  
z7?SuJ  
)R<93`q  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm v0\M$@N[  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 cCZ$TH  
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p;, V  
 效率 YVF@v-v-,  
 =v?V  
 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。 u&={hJ&7  
4Hyp]07  
粗糙度参数： 3:$@DZT$  
 最小特征尺寸：40nm ;mD!8<~z.  
 总调制高度：200nm nzAySMD_  
 高度轮廓 krlebPs[  
O:,Gmft+  
gL| 9hvHr[  
B&KIM{j\  
 效率 )Mflt0fp  
d5 ]-{+V+  
n]w%bKc-9  
32j#kJW  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 AGwdM-$iT  
DN*M-o9  
fCs{%-6cP  
粗糙度参数： wD6QN  
 最小特征尺寸：40nm [zP}G?(  
 全高度调制：400nm i 28TH Jh  
 高度轮廓 c*
[aIqj  
* >NML]#0  
=b)!l9TX  
 效率 d{WOO)j  
Y nTx)uW  
-c0*  
*fyaAv  
6PWw^Cd  
 对于较粗糙的表面，0级衍射效率大幅降低，而且±1级衍射效率的不对称性增大。 .hf%L1N%F  
]-heG'y]{  
7. 总结 8c%N+E]  
 VirtualLab的光栅工具箱可对任意形状光栅结构进行严格分析(如包含一个附加粗糙面的正弦光栅)。 K-.%1d@$y  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 }HbUB$5  
 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。 ':\bn:;  
 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。 &R<K>i  

经典，学下。。。，，