[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。 A2'i~_e  
Etz#+R&*  
1. 建模任务 QQJGqM3a2  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 9jal D X  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 m<gdyY  
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2. 建模任务：正弦光栅 49qa  
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x-z方向(截面视图) dwA"QVp{  
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光栅参数： 1 iH@vd  
 周期：0.908um :5kDc" =Z|  
 高度：1.15um (hc!!:N~q  
(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) WIWo4[(  
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3. 建模任务 i\xs!QU  
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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。 gwaSgV$z  
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 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 @]Q4K%1^"  
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4. 光滑结构的分析 dsIbr"m  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。  (?Ku-k  
 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% H{cOkuy  
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5. 增加一个粗糙表面 l0&Fm:))k  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 fRNj *bIV  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 imOIO[<;  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 k4#j l<R  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 tGOJ4 =  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 s}JifY`  
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6. 对衍射级次效率的影响 %@QxU-k_  
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粗糙度参数： #8jiz+1 _  
 最小特征尺寸：20nm i,^-9  
 总的调制高度：200nm zd$'8/Cq  
 高度轮廓 #>yOp
*  
A^lm0[3q  
x|Uwk=;X|s  
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 效率 *6JA&zj0B  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 )EMlGM'2q  

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l&\y]ZV={  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm IV~)BW leT  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 e=XP4h  
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 效率 '(iPI  
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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。 8Z}%,G*n  
g)f& mQ)  
粗糙度参数： dLqBu~*  
 最小特征尺寸：40nm +M.BMS2A<l  
 总调制高度：200nm GX23c i  
 高度轮廓 U:x;4  
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b~ )@e9  
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 效率 "E<+idoz  
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L=54uCv Q  
%i7U+v(d  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 r5[pT(XT]  
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粗糙度参数： Sa)sDf1+`  
 最小特征尺寸：40nm fAkfNH6  
 全高度调制：400nm =XYc2.t  
 高度轮廓 ~(*tcs]hY  
Sg%s\p]N_#  
'<,Dz=
 
 效率 T!?tyW  
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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。 nGX3_-U4  
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7. 总结 m*1  
 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)。 D]>Z5nr |  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 ;d>n2  
 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。 s;Bh6
9  
 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。 Dl~(NLM  
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