[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。 j7Ts&;`[*  
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1. 建模任务 .|5$yGEF_+  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 wT6zeEV~*  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 %lWOW2~R  
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2. 建模任务：正弦光栅 )RvX}y-  
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x-z方向(截面视图) $7c,<=  
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光栅参数： d[J_iD{ &  
 周期：0.908um MuQ)F-GSUu  
 高度：1.15um PnaiSt9p?r  
(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) 5B4/2q=  
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3. 建模任务 F]UH\1  
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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。 p/VVb%  
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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。 $*iovam>^]  
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4. 光滑结构的分析 B5|\<CF  
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Cd"{7<OyM4  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 Y.]$T8  
 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% 7g(Z
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5. 增加一个粗糙表面 >>$`]]7  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 E KV[cq  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 9%iQ~   
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 ~Q]5g7k=&  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 cS9jGD92  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 Dz6xx?  
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6. 对衍射级次效率的影响  Q}L?o  
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粗糙度参数： \>- M&C  
 最小特征尺寸：20nm ([dd)QU  
 总的调制高度：200nm W H/.h$  
 高度轮廓 -m%`Di!E  
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 效率 lt&(S)  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 kY~4AH  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm ,dCEy+  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 i#`q<+/q  
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 效率 ujX;wGje  
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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。 ~I@lsCh  
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粗糙度参数： Tn#Co$<  
 最小特征尺寸：40nm *(F`NJ 3  
 总调制高度：200nm 6p)AQTh>  
 高度轮廓 SXm%X(JU  
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Z,.Hz\y1D  
 效率 ^!&6=rb  
Gs,:$Im  
n|~y >w4  
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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。 tbd=A]B-  
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粗糙度参数： @owneSD qN  
 最小特征尺寸：40nm +nDy b  
 全高度调制：400nm vt|R)[,  
 高度轮廓 qq| 5[I.?  
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 效率 N7+L@CC6T  
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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。 @Nek;xJ  
KhHFJo[8sf  
7. 总结 "La;$7ds  
 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)。 "]+g5G  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 O,Q.-  
 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。 x;n3 Zr;(  
 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"!(@]L!@  

经典，学下。。。，，