[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。 89 (k<m  
23+GX&Rp  
1. 建模任务 'm/b+9?.  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 oN _%oc  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 {n1o)MZ]R  
W BiBtU  
2. 建模任务：正弦光栅 [|F.*06SK  
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x-z方向(截面视图)  ;\iQZ~   
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光栅参数： LQ{4r1,u]  
 周期：0.908um }l[t0C t  
 高度：1.15um g" M1HxlV  
(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) vk#xCggK  
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3. 建模任务 3d,|26I7f  
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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。 TkQ05'Qc  
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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。 zizrc.g/Yg  
a{u)~:/G  
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4. 光滑结构的分析 4s$))x9p  
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("9)=x*5  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 4z$eT  
 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=!x0V;  
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5. 增加一个粗糙表面 3[Z?
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 f:BW{Cij;y  
 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。 5B@&]-'~  
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5SK.R;mn  
IXC: Q  
;,IGO7R  
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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)。 O"{NHNG\oT  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 `[`eg<xj  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 fHe3 :a5+W  
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6. 对衍射级次效率的影响 M'[J0*ip  
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粗糙度参数： = [:ruE  
 最小特征尺寸：20nm \bfNki  
 总的调制高度：200nm /dtFB5Z"w  
 高度轮廓 9v/1>rziE  
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 效率 +VzR9ksJj  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 LnM+,cBz  
tn:tM5m  
j1>1vD-`T  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm [x9eamJ,H  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 UF0PWpuO  
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QDLtilf :  
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 效率 S{&;  
X$J  
 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 "-\I?
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 QL  
粗糙度参数： 0urQA_JC  
 最小特征尺寸：40nm `43E-'g  
 总调制高度：200nm z,$^|'pP  
 高度轮廓 $1/yc#w u  
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 效率 [&
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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。 bm`x  
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粗糙度参数： qK,rT*5=  
 最小特征尺寸：40nm yP6^&'I+  
 全高度调制：400nm CO-9-sQx  
 高度轮廓 #8rLB(  
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UJ n3sZ<}  
 效率 J?LetyDNr]  
3Vs8"BFjz  
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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。 ?7*.S Lt  
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7. 总结 2old})CLJ  
 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)。 PFu{OJg&  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 Ja"?Pb  
 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。 VMXccT9i!  
 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。 fl9`Mgu  
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