[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。 IloHU6h'  
VKR6i  
1. 建模任务 rtzxMCSEU  
B"Fg`s+]U  
C y&L,  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 ait/|a  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 _')KDy7  
8=2)I.   
2. 建模任务：正弦光栅 0;XnNz3&  
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x-z方向(截面视图) ")sq?1?X  
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光栅参数： nZ%<2  
 周期：0.908um Q7DkhKT  
 高度：1.15um Q0 ^?jh  
(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) SQz>e  
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B/s  
3. 建模任务 4Yn*q~f  
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E4{^[=}  
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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。 ] xH `  
7M$>'PfO  
 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。 
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4. 光滑结构的分析 9^aMmN&6N2  

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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 t=yM}#r$  
 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% ( E0be.  
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5. 增加一个粗糙表面 @,s[l1P  
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Wm"W@LPx5  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 V= .'Db2D  
 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。 aIm\tPbb  
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q'1rSK  
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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)。 m"xw5aa>  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 T"dEa-O  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 gE:qMs
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6. 对衍射级次效率的影响 }b~ZpUL!  
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粗糙度参数： n32BHOVE  
 最小特征尺寸：20nm -,p(PK  
 总的调制高度：200nm >0u4>=#  
 高度轮廓 K72U0}$B  
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 效率 -x7b6o>$  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 bl:.D~@  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm qM]eK\q 1  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 lB3W|-Ci  
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 效率 rHh<_5-/>  
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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。 NCd_h<}|6F  
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粗糙度参数： p)Z$q2L  
 最小特征尺寸：40nm i!jxjP  
 总调制高度：200nm @ Al\:  
 高度轮廓 }<A\>  
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 效率 @)|62Dv /  
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 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 ti3T?_  
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粗糙度参数： M-"%4^8_  
 最小特征尺寸：40nm j8L!miv6  
 全高度调制：400nm XeKIue@_  
 高度轮廓 ]xfu@''  
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U,~\}$<I  
 效率 9JpPas$]
 
CsJw;]dYI  
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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。 {-09,Q
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7. 总结 ;1A4p`)  
 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)。 8:|F'{<<b  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 1c8J yp  
 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。 F/IXqj  
 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。 g VplBF7{  

经典，学下。。。，，