[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。 o@>5[2b4  
eq/s8]uM  
1. 建模任务 }u|0  
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3Yr  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 xt-;7  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 4mPg; n  
>MhkNy  
2. 建模任务：正弦光栅 dvxH:,  
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x-z方向(截面视图) \[8I5w-  
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"+AeqrYYm5  
光栅参数： ]9x30UXLwD  
 周期：0.908um LXx3  
 高度：1.15um Su-+~` "  
(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) 0Ifd!  
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3. 建模任务 <Z0Tz6/j,  
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~E`l4'g?  
 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。 r
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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。 M$?~C~b!*  
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4. 光滑结构的分析 ]w')~yk  
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)@sz\yI%U  
eH6#'M4+\  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 \@80Z5?n  
 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% T[7-3[w<)  

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?vk&k(FT  
5. 增加一个粗糙表面 ,0])]  
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_H;ObTiB  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 AAs&wYp8Yh  
 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。 <CH7jbK  
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. Bv;Zv  
&yP9vp="  
|m?0h.O,  
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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)。 rv\<Q-uQ8  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 iveWau292  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 dM$]OAT  
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he!e~5<@y  
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6. 对衍射级次效率的影响 0BBWuNF.  
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粗糙度参数： z43H]  
 最小特征尺寸：20nm x2tx{Z  
 总的调制高度：200nm WJhI6lu  
 高度轮廓 Z*leEwgz  
\=nY&Ml  
W>h[aVTO  
sKNN ahGjh  
C:H9C  
 效率
|)0kvf?  
I|08[ mO  
 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 UoBu0Rx  
"&>$/b$  
=0O`VSb  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm Wb^YqqE  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 
0Ol
B;  
rs<UWk<q  
Xd{"+'29  
r`mfLA]d  
 效率 k(V#{ YP  
BE:GB?XBH  
 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。 MQLa+I,S4  
w+[r$+z!k  
粗糙度参数： #Z8<H  
 最小特征尺寸：40nm A5/Q:8b  
 总调制高度：200nm 6 Rg{^ERf  
 高度轮廓 e6,/i  
k;q|pQ[  
yn`H}@`k  
MdCEp1Z  
 效率 \z0"  
<Ms,0YKx  
PT|t6V"wd  
\_0nH`  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 "Bn!<h}mg  
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IJ[#$I+Z%  
粗糙度参数： D1#fy=u69|  
 最小特征尺寸：40nm UoBmS5  
 全高度调制：400nm qVE6ROSh  
 高度轮廓 ^~(@QfY  
e")s1`  
FG'F]fc%  
 效率 0c /xE<h  
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"Lw[ $  
Xw_AZ-|1D  
~#pQWa5  
 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。 hvwKh
Q}wX  
Y{6y.F*Q#  
7. 总结 `ZC_F! E  
 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)。 +?DP r  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 j/ow8Jmc*  
 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。 y)CnH4{  
 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。 NirG99kyo  

经典，学下。。。，，