[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。 Sm)u9  
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1. 建模任务 sef]>q  
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)hBE11,PB  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 wPX*%0]  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 dxK9:IX  
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2. 建模任务：正弦光栅 i)MEK#{  
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x-z方向(截面视图) 3#c3IZ-;  
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光栅参数： E8ta|D  
 周期：0.908um XRxj  W  
 高度：1.15um :QPf~\w?  
(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) (5a1P;_Y  
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3. 建模任务 t0Mx!p'T  
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jo9gCP.  
 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。 v+xB7w  
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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\u_Ji]k  
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4. 光滑结构的分析 wNY
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 9t$]X>}  
 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% D+RiM~LH8  
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5. 增加一个粗糙表面 +?dl
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 M{mSd2  
 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。 (Un_!)  
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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)。 bB}5U@G|  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 i'#Gy,R  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 T~4N+fK  
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6. 对衍射级次效率的影响 nNt1C  
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粗糙度参数： 04U")-\O  
 最小特征尺寸：20nm }"^'%C8EX  
 总的调制高度：200nm >>{FzR  
 高度轮廓 cV{o?3<:B  
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 效率 Q'O[R+YT ,  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 sarq`%zrk  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm :Bu2,EL*O  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 0tg8~H3yy  
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 效率 YH&bD16c3  
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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。 { FZ=olZ  
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粗糙度参数： Z[__"
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 最小特征尺寸：40nm V-'K6mn;  
 总调制高度：200nm %wcSM~w
 
 高度轮廓 Ig]iT  
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 效率 K*UgX(xu4P  
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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。 Mi'8 ~J  
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W@|6nPm  
粗糙度参数： 2MZCw^s>  
 最小特征尺寸：40nm l2N]a9bq@  
 全高度调制：400nm oF(Lji?m  
 高度轮廓 5p.rwNE  
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 效率 gUyR_5q)8l  
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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。 ]Oq[gBL"A  
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7. 总结 9]q:[zm^  
 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)。
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*2  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 RV@*c4KvO+  
 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。 C z\Ppq  
 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。 UTXSeNP  

经典，学下。。。，，