[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。 fwaM;YN_  
G[!<mh4h|  
1. 建模任务 _x?S0R1  
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G_?qY#"(  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 *JVJKqed  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 6dYUMqQ  
n/IDq$/P  
2. 建模任务：正弦光栅 I)4NCjcCw  
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x-z方向(截面视图) 7,3v,N|  
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光栅参数： RQ[6svfP  
 周期：0.908um D]d2opBLj  
 高度：1.15um ; J8 25CE  
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次，详见案例341) S;S_<GX  
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3. 建模任务 ZAMS;e+e  
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L
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 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器，可对光栅衍射效率进行严格的计算。 c(0Ez@  
wGnFDkCNz  
 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 "_e/O&-cH  
z=VL|Du1OT  
WhR'MkfL  
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4. 光滑结构的分析 h`/1JjP  
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\+sP<'~M  
k%lz%r  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 w\ 7aAf3O  
 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% 
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d!]_n|B@9  
5. 增加一个粗糙表面 L<TL6  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 FBJ Lkg0  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 %q 7gl;'  
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!RwOUCk  
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{F+iL&e)  
' fP`ET5  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 j /=4f�  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 Nb@zn0A(;  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 QAh6!<.;@  
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6. 对衍射级次效率的影响 S?Z"){  
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粗糙度参数： iSxuor^;  
 最小特征尺寸：20nm Rck k  
 总的调制高度：200nm
ThSB\  
 高度轮廓 _-/<bO  
^J Y]w^u  
=HkB>w)h  
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 效率 T.p:`}Ma  
2k$~Mv@L  
 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 s
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A[O'e  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm D/-$~u_o  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 Lcpz(W^  
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KcQe1mT!+  
dLnMd0  
 效率 5?n@.hcL  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 IDpW5Dc  
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粗糙度参数： m@){@i2.  
 最小特征尺寸：40nm  <c&6M  
 总调制高度：200nm CsND:m  
 高度轮廓 `<:D.9vO "  
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x:O;Z~ |.  
#c:b8rw  
 效率 g$jZpU  
%"0g}tK6  
R2[-Q"|Ra  
RIO4`,  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 $M=W`E[g  
ZNEWUt{+;^  
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粗糙度参数： ?yq1\G)]  
 最小特征尺寸：40nm 9AsK=/Buf  
 全高度调制：400nm x)<Hr,wd  
 高度轮廓 w_hGWpm  
xiW;Y{kZ  
aA-gl9  
 效率 `:I<Jp  
ZRd,V~iz  
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2,  
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eQRY xx{  
 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。 )Q%hd|R  
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7. 总结 GrB+Y!{{  
 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)。 *uq}jlD`!  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 @m=xCg.Z  
 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。 0cwb^ffN  
 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。 viJK%^U=-  

经典，学下。。。，，