[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。 t )Z2"_5  
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1. 建模任务 Td[w<m+p<P  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 Y=X"YH|  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 f[7'kv5S  
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2. 建模任务：正弦光栅 1hZM))  
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x-z方向(截面视图) qq-&z6;$  
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光栅参数： \$;\,p p  
 周期：0.908um s cR-|GuZ  
 高度：1.15um &o"Hb=k<  
(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) Tp`)cdcC[  
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3. 建模任务 qIjC-#a=m  
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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。 ORQGay  
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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。 {DNc7G  
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4. 光滑结构的分析 `RGZ-Q{_  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 q,nj|9
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 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% 'IfM~9'D  
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5. 增加一个粗糙表面 A!^K:S:@  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 rA=F:N 2  
 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。 Jq6p5jr"  
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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)。 2gt08\  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 Yf{s0Z  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 SF_kap%JM  
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6. 对衍射级次效率的影响 -8 &f=J)  
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粗糙度参数： EXJ>Z  
 最小特征尺寸：20nm I">z#@CT  
 总的调制高度：200nm 9!9 Gpi  
 高度轮廓 c"
O\fX  
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 效率 :hMuxHr  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 W:5m8aE\  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm e'\I^'`
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 总调制高度：400nm 高度轮廓 %{}Jr`
 
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 效率 Wb4sfP_  
Q;aZpi-E"  
 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。 J=\Y4- "  
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粗糙度参数： /@wm?ft6Gk  
 最小特征尺寸：40nm ahV_4;
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 总调制高度：200nm j ^_G  
 高度轮廓 pM#:OlqC  
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 效率 N}dJ)<(2~  
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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。 z4f5@  
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粗糙度参数： Q]|+Y0y}X  
 最小特征尺寸：40nm VS}Vl  
 全高度调制：400nm !4 hs9b  
 高度轮廓 Ft>ixn  
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~Yr.0i.W  
 效率 0c3G_I=  
Jx{,x-I  
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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。 r},|kb  
2#E;5UYu  
7. 总结 >Y\4v}-  
 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)。 \4vFEJSh  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 KK] >0QAY  
 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。 ntF(K/~Y  
 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。 P0z "Eq0S  
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