[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。 uX7L1~s-  
ufL,Kq4  
1. 建模任务 }9@rhW  
DI0& _,  
khX/xL  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 0AnL]`"t.3  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 r]e{~v/  
SzLlJUVX  
2. 建模任务：正弦光栅 OS[ s Qo5  
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x-z方向(截面视图) UN?tn}`!  
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光栅参数： r'i99~  
 周期：0.908um I gJu/{:y^  
 高度：1.15um s.z)l$  
(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) %jAc8~vW?  
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3. 建模任务 icG 9x  
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l&H-<Z.8m  
 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。 2Wcu.  
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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。 ` k] TOc  
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X}[1Y3~y  
4. 光滑结构的分析 k2Q[v  
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3g7]$}  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 `
_ ^I 2  
 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% nu^@}|UG  
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5. 增加一个粗糙表面 py$Gy-I~[  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 o=VZ7]  
 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。 wgSFL6Ei  
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UHJro9  
qA}l[:F+#  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 T c-fO /0  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 d/NjY[`5+  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 _WV13pnRu  
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6. 对衍射级次效率的影响 .yDR2sW  
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粗糙度参数： &*Z)[Bl  
 最小特征尺寸：20nm p7},ymQ|YQ  
 总的调制高度：200nm b#709VHm  
 高度轮廓 x+sSmW  
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 效率 n~,6!S  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 \hJLa  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm 1\jj3Y'i'  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 5=s|uuw/  
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 效率 6_EfOD9  
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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。 2V @ pt  
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粗糙度参数： =+e;BYD#!  
 最小特征尺寸：40nm |$T?P*pI.  
 总调制高度：200nm &WbHM)_n  
 高度轮廓 2$Z4 >!  
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 效率 voN,u>U  
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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。 K>+c2;
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粗糙度参数： Xp^71A?>  
 最小特征尺寸：40nm 9@(V!G  
 全高度调制：400nm c"'JMq  
 高度轮廓 `?"[u"*  
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 效率 gdBH\K(\  
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S#D6mg$Z,  
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 对于较粗糙的表面，0级衍射效率大幅降低，而且±1级衍射效率的不对称性增大。 yzCamm4~0  
5DeAH;  
7. 总结 "CQ:<$|$  
 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)。 _nW#Cl~  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 ID=^497  
 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。 gDsb~>rb|  
 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。 (d5kD#.N  

经典，学下。。。，，