[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。 ]EUQMyR  
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1. 建模任务 l;&kX6 w  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 !w@i,zqu  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 C\vOxBAB  
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2. 建模任务：正弦光栅 mlUj%:Gm#  
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x-z方向(截面视图) Q04 `+Vr  
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光栅参数： q*C-DiV  
 周期：0.908um t* p%!xsH  
 高度：1.15um GV28&!4sS  
(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) ]!N=Z }LD  
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3. 建模任务 r. (}  
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(ss,x CF  
 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。 Bu+?N%CBi  
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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。 wXKt)3dmu  
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4. 光滑结构的分析 s&<
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3-)}.8F  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 <"xqt7f  
 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% m~fDDQs  
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5. 增加一个粗糙表面 065=I+Vo  
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+P,ic*Kq*  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 A wk1d  
 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。 t}?-ao  
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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)。 j]]5&u/l  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 pG"hZB3)  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 @$ lX%p>  
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6. 对衍射级次效率的影响 fX6pW%Q'6  
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粗糙度参数： &-JIXVd*R  
 最小特征尺寸：20nm -1`}|t;  
 总的调制高度：200nm 51H6 W/$  
 高度轮廓 : yq2 XE%r  
q;IuV&B  
V[kn'QkWv  
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 效率 ?~#[cx  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 5MZv!N  
o{n#f?EA  
s*Z yr%R  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm T4gfQ6#  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 B4+c3M\$V  
D`X<b4e8/  
8}4.x3uw  
pY&dw4V  
 效率 R!W
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d{@'&?tj  
 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。 JP {`
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粗糙度参数： 8x7TK2r  
 最小特征尺寸：40nm LTH,a?lD  
 总调制高度：200nm XFl&(I4tB  
 高度轮廓 hE'7M;  
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@,6*yyO  
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 效率 IB 4L(n1  
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O#C0~U]dDW  
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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。 j]5e$e{  
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粗糙度参数： v$(Z}Hg  
 最小特征尺寸：40nm es.Y  
 全高度调制：400nm DAORfFG74  
 高度轮廓 B>
\q!dX3  
 CWYOzqf  
7v0VZ(UR  
 效率 I69Z'}+qz  
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D+jvF  
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R$`&g@P="  
 对于较粗糙的表面，0级衍射效率大幅降低，而且±1级衍射效率的不对称性增大。 ?A r}QN  
b'R]DS{8  
7. 总结 NE)w$>0M  
 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)。 :J2^Y4l2  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 XH/!A`ZK  
 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。 VsK8:[Al  
 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。 Jcs /i  

经典，学下。。。，，