[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。 J-azBi  
Jy[rA<x$  
1. 建模任务 V`i(vC(  
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Sht3\cJ8  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 \l# H#~  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 ;NAKU  
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2. 建模任务：正弦光栅 Nr"GxezU+A  
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x-z方向(截面视图) .)1u0 (?
 
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光栅参数： V' i@N  
 周期：0.908um BvHI}=  
 高度：1.15um y]!mN  
(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) p]toDy-}  
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3. 建模任务 &Ot9"Aq:  
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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。 DGz}d,ie  
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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。 s%m?Yh3  
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4. 光滑结构的分析 5twG2p8  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 YW8Odm  
 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% K!-iDaVI  
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5. 增加一个粗糙表面 z}*L*Sk  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 ]*{tno  
 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。 jT-tsQ .,  
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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?:5L0g  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 lXnv(3j3*s  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 _w%{yF6   
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6. 对衍射级次效率的影响 """eU,"  
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粗糙度参数： Cv]$w(k  
 最小特征尺寸：20nm 5hlS2fn  
 总的调制高度：200nm Y}r UVn  
 高度轮廓 &>}f\ch/  
cA!o xti  
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 效率 }SS~uQ;8  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 ( D
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm e:|Bn>*  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 z3yAb"1Hg  
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 效率 G"*ch$:  
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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。 g+KuK
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粗糙度参数： z'k@$@:0XD  
 最小特征尺寸：40nm '77Gg  
 总调制高度：200nm [nB4s+NX  
 高度轮廓 vu_ u\2d  
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nSbcq>3  
VCvFCyAz  
 效率 +J2;6t  
CVGQ<,KVW  
'oZdMl&  
s-T#-raE  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 5uL!Ae  
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粗糙度参数： WCwM+D  
 最小特征尺寸：40nm Uk0 0lPG.U  
 全高度调制：400nm |OO2>(Fj  
 高度轮廓 ko`KAU<T_  
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4+B OS ~  
 效率 4cJka~  
s)7sgP  
T1YbF/M'  
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 对于较粗糙的表面，0级衍射效率大幅降低，而且±1级衍射效率的不对称性增大。 je5GZFQw  
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7. 总结 aQL$?,  
 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)。 $/$ 5{<  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 !2]'S=Y  
 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。 Jm]P,jaLc  
 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。 GvT ~zNd  

经典，学下。。。，，