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。 }7%9}2}Iw DE%fF,Hk3 1. 建模任务 Hoj8okP
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z?)He)d 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 #*^e,FF< 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 wZQ)jo7*g
d ,UCH 2. 建模任务:正弦光栅 +,z)# )AI?x@ x-z方向(截面视图) "e@n:N! ?IILt=)<
e gI&epN 光栅参数: k=`$6(>Fz 周期:0.908um #BsW 高度:1.15um #ra*f~G (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) yplG18
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3. 建模任务 )&:L'N
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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。 z6I% wh
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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。 {rDq_^
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4. 光滑结构的分析 IXWQ)
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 Rk A8
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% nR[^|CAR
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5. 增加一个粗糙表面
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{> VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 [EOVw%R 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。 Us=eq "eu I3(d<+M
oL-2qtv {$33B'wk >g}G}=R~3 RV;!05^< 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
)+EN$*H 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
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第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
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R\O.e 5FOqv=6S 6. 对衍射级次效率的影响 y}"7e)|t% 7u|B ](FS %\6Q .V#s 粗糙度参数:
5jZiJw( 最小特征尺寸:20nm
!YE zFU`L 总的调制高度:200nm
t)a;/scT 高度轮廓
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3+U]?7t 效率
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BC7 7<R!E) 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
J=H)JH3 H=~9CJ+tc /tj$luls5 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
s&Yi 6:J 总调制高度:400nm 高度轮廓
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G%{0i20_ D$q'FZH 效率
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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。 [Qj;/ {vVTv SC 粗糙度参数: SSA W52xC 最小特征尺寸:40nm lm0N5(XP 总调制高度:200nm @PSLs*
高度轮廓 $kPHxD!"
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)^x K
效率 #b)e4vwCq
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更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 iiC!|`k"
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粗糙度参数: )!W45"l-3M
最小特征尺寸:40nm 9A$m$
全高度调制:400nm n/Dp"4H%q
高度轮廓 ,kM)7!]N
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效率 zsQoU&D 5
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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。 aUopNmN
AC- )BM';
7. 总结 _}6q{}jn:c
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)。 7/IlL
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 P 7D!6q
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。 _e<o7Y@_
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。 lS5ny /Lf6WMit