[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。 &!L:"]=+  
BT,b-= ;J-  
1. 建模任务 8 #}D :(  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 =\};it{u  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 Ws
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2. 建模任务：正弦光栅 .Z\Q4x#!Z  
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x-z方向(截面视图) L',mKOej  
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光栅参数： &GhPvrxI?  
 周期：0.908um /
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 高度：1.15um W),l  
(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) X~oK[Nf'9  
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3. 建模任务 }TB(7bbd;  
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N&,]^>^u  
 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。 ABh&X+YD  
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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。 (R!hjw~  
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4. 光滑结构的分析 3g~'5Ao  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 k8AW6oO/i  
 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% eHiy,IN  
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5. 增加一个粗糙表面 G\de2Q"d:O  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 P!G858V(  
 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。 c0&Rg#  
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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)。 phnV7D(E  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 .mLK`
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 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 ?L&'- e@  
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6. 对衍射级次效率的影响 W\&8auds  
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粗糙度参数： J &pO%Q=b  
 最小特征尺寸：20nm FKNMtp[`  
 总的调制高度：200nm 8_<4-<}P:  
 高度轮廓 hd),&qoW?  
m< _S_c  
8>,jpAN}r  
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 效率 ho##Z*O  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 x8S7oO7  
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o(DOQGl  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm h%}/Cmx[  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 3)\8%Ox  
KD`IX-r{s  
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 效率 d&ex5CU5
 
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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。 Tyvtmx M  
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粗糙度参数： JSW^dw&  
 最小特征尺寸：40nm G:~k.1y[  
 总调制高度：200nm =c/wplv*  
 高度轮廓 N[<\>Ps|u  
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{ ^cV lC_  
 效率 (p2
K36,9m  
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0NS<?p~_S  
bbrXgQ`s+w  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 .zi_[  
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粗糙度参数： RhncBKm*M  
 最小特征尺寸：40nm e" St_z(  
 全高度调制：400nm C?
lcGt!H  
 高度轮廓 ^s|6vd;PD=  
Z'"tB/=W  
0u;4%}pD  
 效率 YB-h.1T-  
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7@D@ucL  
 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。 `$ 6rz  
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7. 总结 G"h'_7  
 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)。 vX/T3WV  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 LDPUD'  
 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。 3yVMXK  
 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。 <sBbT
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