[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。 S{6u\Vy  
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1. 建模任务 rB]/N,R  
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v"S(  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 9`AQsZ2  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 1YxI q565  
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2. 建模任务：正弦光栅 }=gGs  
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x-z方向(截面视图) 0P42C{>'w  
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光栅参数： ??PpHBJ')  
 周期：0.908um q`hg@uwA{`  
 高度：1.15um , utFCZW  
(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) $ }53f'QjW  
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3. 建模任务 U' Cp3>  
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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。 9EEHLx"  
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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。 SW7%SX,xM  
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4. 光滑结构的分析 Zh@\+1]  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 2r,fF<WQ  
 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% TR|; /yJ  
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5. 增加一个粗糙表面 A.[T#ZB.4  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 /bWV`*  
 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。 IX}l)t[:(  
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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)。 gI]Vyg<{d  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 ,#crtX  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 =c|Bu^(Ctw  
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6. 对衍射级次效率的影响 1g;3MSn~  
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粗糙度参数： "783F:mPh  
 最小特征尺寸：20nm B7#;tCf  
 总的调制高度：200nm Uc4r  
 高度轮廓 !MbRI  
' |4XyU=  
'@$?A>.cj  
F?UL0Q|uv  
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 效率 p'H5yg3h  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 ?}W:DGudZ  
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(k[<>$hL*  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm Z8m/8M  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 n1H*][CK  
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 效率 a@%FwfIu  
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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。 ^0r@",  
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粗糙度参数： 6:e0?R^aD"  
 最小特征尺寸：40nm _8bqk\m+  
 总调制高度：200nm C}M0KDF  
 高度轮廓 Fr3Q"(  
m8FKr/Z-  
2+|[e_  
;N)qNiJY  
 效率 0hPm,H*Y]  
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(j2]:BVu  
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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。 }@x0@sI9  
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粗糙度参数： b+w|3bQa  
 最小特征尺寸：40nm tf>?;  
 全高度调制：400nm aa$+(  
 高度轮廓 ]Fa VKC~3  
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 效率 : G<1   
IuRKj8J)o  
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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。  M*%iMz  
qF>}"m  
7. 总结 Cfa?LgSz  
 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)。 9HWtdJ+^C=  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 ujHqwRh  
 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。 =T9QmEBm  
 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。 d'PjO-"g  

经典，学下。。。，，