[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。 a3?D@@Qnw  
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1. 建模任务 a ]~Yi.H  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 L28DBjE)A  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 i<ug("/  
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2. 建模任务：正弦光栅 SuuLB6{u3  
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x-z方向(截面视图) wr+r J  
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光栅参数： LH_rc  
 周期：0.908um U 4Sxr  
 高度：1.15um hCvK2Xu  
(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)
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3. 建模任务 ay-M.J  
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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。 5l]G1+  
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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。 :<w2j6V  
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4. 光滑结构的分析 |
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 oMNgyAp^  
 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% dd{pF\a  
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5. 增加一个粗糙表面 md.#n  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 .>A`FqV$~+  
 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。 k_$9cVA  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 N=hhuKt]  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 f:)%+)U<Xm  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 I<v:xTor  
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6. 对衍射级次效率的影响 _h2s(u >\  
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粗糙度参数： d 6$,N|  
 最小特征尺寸：20nm (sHvoE^q-  
 总的调制高度：200nm UCv9G/$  
 高度轮廓 M1sR+e$"  
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 效率 [p7cgHSMt  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 AnUOv
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm hj8S#  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 pjI< cQ&  
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 效率 .S{Q }S  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 MK*WStY  
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粗糙度参数： .@(+.G  
 最小特征尺寸：40nm X9lh@`3  
 总调制高度：200nm E(l'\q'.  
 高度轮廓 qxR7;/@j)  
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 效率 ?uq7K"B  
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X9d~r_2&m<  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 2?)bpp$WZ  
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粗糙度参数： pu"`*NL  
 最小特征尺寸：40nm ?\e
q!bu  
 全高度调制：400nm w=r3QKm#K  
 高度轮廓 FK8GBkQ!  
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 效率 c|s*(WljY  
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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。 cP4K9:k  
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7. 总结 41d,<E  
 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)。 cvf@B_iN9  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 u)DhkF|  
 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。 |kUxTe  
 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。 0S{dnp  
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