[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。 "fq{Y~F%`  
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1. 建模任务 -\#0]F:-  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 A/`%/0e  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 q{+_ <2U|  
&IlU|4`R%  
2. 建模任务：正弦光栅 qTQBt}  
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x-z方向(截面视图) Ao/ jt<  
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光栅参数： MTUn3;c/  
 周期：0.908um V\6]n2  
 高度：1.15um '? jlH0;  
(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) t'ZWc\  
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3. 建模任务 U#U]Pt

  
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(dv]=5""  
A2|Ud_  
 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。
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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。 +E1h#cc)  
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4. 光滑结构的分析 gynh#&r  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 &~W:xg(jN  
 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% 9*a=iL*Nw  
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5. 增加一个粗糙表面 Xn{1 FJX/  
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&-;5* lg)0  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 9:M` j  
 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。 4R\Hpt  
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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)。 k1!@^A  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 %VnbmoO  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
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6. 对衍射级次效率的影响 vuYSVI2=H  
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粗糙度参数： \P6$mh\T  
 最小特征尺寸：20nm L+q/){Dd(  
 总的调制高度：200nm yNbjoFM.i  
 高度轮廓 q*9!,!e  
-(=eM3o-9m  
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 效率 ?[lV-  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 1{JV}O  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm hr
)B[<9  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 \QCJ4}\CS  
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 效率 NN?`"Fww  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 {.INnFGP@)  
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粗糙度参数： #NryLE!/  
 最小特征尺寸：40nm #%h-[/  
 总调制高度：200nm K>@+m  
 高度轮廓 Bn &Ws  
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s|y "WDyx5  
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 效率 7](
KV"%V  
Ev}C<zk*  
"L&#lfOKG  
L bmawi^  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 ]Yn_}Bq  
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粗糙度参数： XLrwxj0  
 最小特征尺寸：40nm /$p6'1P8  
 全高度调制：400nm [UWdW  
 高度轮廓 %#xaA'? [  
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.2VQc@  
NdD`Hn-  
 效率 ]z/8KL  
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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。 J`].:IOh  
8&qZ0GLaT  
7. 总结 ;"~ fZ2$U  
 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)。 eEv@}1~  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 GQUe!G9  
 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。 .7avpOfz  
 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。 9 %I?).5  

经典，学下。。。，，