[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。 h}d7M55#|  
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1. 建模任务 Xg)yz~Ug  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 4NzHzn  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 lt]U?VZ   
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2. 建模任务：正弦光栅 OH(+]%B78  
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x-z方向(截面视图) /6fPC;l  
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光栅参数： $5o<Mj  
 周期：0.908um s [!SG`&  
 高度：1.15um 2n=;"33%a  
(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) utE:HD.PN  
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3. 建模任务 ,ym;2
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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。 *l^'v9  
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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。 Yp)U'8{h c  
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4. 光滑结构的分析 ,W-0qN&%/  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 ""d>f4,S  
 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% YPc<  
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5. 增加一个粗糙表面 (`u!/  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 o0L#39`'g  
 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。 (ZK >WoV  
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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)。 +a-@ !J~:  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 ZL</  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 m-RY{DO+  
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6. 对衍射级次效率的影响 CE,Om^  
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粗糙度参数： RH
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 最小特征尺寸：20nm [r8 d+  
 总的调制高度：200nm b<AE}UK  
 高度轮廓 @3c#\jx  
dA/o4co  
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 效率 :, [!8QP  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 z|*6fFE   
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm gc3 U/ jM  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 f+Medc~  
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 效率 HF+fk*_Q  
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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。 Xl6ZV,1=n7  
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粗糙度参数： >5Oy^u6Ly  
 最小特征尺寸：40nm *.%)rm  
 总调制高度：200nm G!Oq>7  
 高度轮廓 OW}j4-~wL  
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ZW Y  
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 效率 ' 5 
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P8,jA<W  
%GCd?cFF  
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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。 1vK(^u[  
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粗糙度参数： GdeR#%z  
 最小特征尺寸：40nm #'Y6UGJ\n  
 全高度调制：400nm Po!JgcJ#\  
 高度轮廓 _AHB|P I  
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 效率 40d9/$uzh  

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QqK{~I|l  
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< Gy!i/  
 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。 2]RH)W86;  
lPQ Ut!xI  
7. 总结 <T.#A8c  
 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)。 @1-GPmj-  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 UH,4b`b  
 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。 P}WhE  
 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。 xVz -_z  
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