[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。 iUlSRfrC$#  
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1. 建模任务 bycnh  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 D&1(qi=x&  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 ;&XC*R+  
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2. 建模任务：正弦光栅 zGa V^X  
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x-z方向(截面视图) ZUS06#t}  
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光栅参数： `:W}yo<F  
 周期：0.908um .:=5|0m  
 高度：1.15um )B"E+Q'h{7  
(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) _gQ_ixu  
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3. 建模任务 ,3Nna:~f  
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IGo+O*dMw  
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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。 B^C5?  
YcW)D  
 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。 &}d5'IRT  
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f& Vx`oj  
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4. 光滑结构的分析 eQ<GNvm  
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R,8Tt!n  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 63kZ#5g(Dw  
 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% .dj}y jd]f  
7{38g  
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5. 增加一个粗糙表面 M6y|;lh''c  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 AJ z 1  
 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。 YMj iJTl  
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Uurpho_~  
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Z<'iT%6+r  
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dw'P =8d  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 3U*4E?g  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 umt(e:3f5  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 " "S&zN  
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6. 对衍射级次效率的影响 3?TUt{3g  
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粗糙度参数： AvB21~t&]  
 最小特征尺寸：20nm Nhtc^DX  
 总的调制高度：200nm f7Gs1{  
 高度轮廓 f/{ClP.  
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 效率 1";s#Jq  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 zuF]E+  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm ;8cTy8  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 n{=Ot^ ";  
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`:d\L H  
 效率 J\Tu=f)  
w8F`RRHEE  
 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。 kJ)Z{hy  
/1eeNbd  
粗糙度参数： +ijxv  
 最小特征尺寸：40nm me90|GOx+  
 总调制高度：200nm $5DlCN  
 高度轮廓 [}5mi?v  
b]*OGp4]5  
28j/K=0(  
{uxTgX  
 效率 .]N`]3$=  
^ZFK:|Ju  
(Mw+SM3<  
\T?6TDZ]  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 p9&gKIO_m  
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ADA}_|O  
粗糙度参数： +mYK  
 最小特征尺寸：40nm /$9We8  
 全高度调制：400nm Q~`{^fo1  
 高度轮廓 #Fkp6`Q$x  
"i&9RA!1  
V/RV,K1/  
 效率 9}+X#ma.Nc  
4ZkaH(a1  
Z7k ku:9  
Lzx2An@R  
s%G%s,d  
 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。 s0DT1s&  
9xeg,
#1  
7. 总结 (IIZvCek  
 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)。 LtV,djk  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 L0Ajj=  
 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。 83VFBY2q  
 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。 Q'YakEv >=  

经典，学下。。。，，