受粗糙光栅表面影响的光栅级次效率分析

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。 DQnWLC"u
74Wg@!P
1. 建模任务 n9-[z2n
uNBhVsM6<
') y~d
P?7b,a95O
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 PaJwM%s)L
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 gOAluP
2. 建模任务：正弦光栅 kn|l3+
A@'W $p?5r
x-z方向(截面视图) W RaO.3Q@.
EBLoRW=8ld
XLxr~Yo
RVx<2,['
光栅参数： RL9BB.
 周期：0.908um D<6kAGE
 高度：1.15um :h~!#;w_
(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) 4gENV{L
"ukbqdKD
3. 建模任务 S}O\<6&
eO G%6C%a
Hm*#HT%#
WE]^w3n9
L9)&9 /f
 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。 $@wkQ%
k]g\` gc
 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 Pc1N~?}.
`_i-BdW
jp`N%O]6
~!kbB4`WK
4. 光滑结构的分析 9Z 4R!Q
k>`X! "
N\$wpDI~
%}:J 9vra
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% xd@DN;e
iN*@f8gf
_: K\v8
}Jfo(j
5. 增加一个粗糙表面 P0=F9`3wb
rg~CF<
Qrh9JFqdG6
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 [4e5(!e
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 8>9+w/DL
}dM^6 Kd%
a{W-+t
< r~Tj
!Ao?bs'
.bGeZwvf:G
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 }d(6N&;"zN
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 :83"t-O8[
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 Zpmy)W]1
!w Bmf&=
|*$_eb
e+[J9;g
6. 对衍射级次效率的影响 2}twt
i_"I"5pBF
UsTPNQj
粗糙度参数： K~]jXo^M
 最小特征尺寸：20nm d,)L,J
 总的调制高度：200nm j^.P=;
 高度轮廓 0bE_iu>f'
x3Uv&
)-@EUN0E>5
$u :=lA:N
zBbTj IFQ
 效率 LHb{9x
1yu!:8=ee
 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 xcig'4L
i*<,@*
]Gr'Bt/
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm ?HY0@XILI
 总调制高度：400nm 高度轮廓 o2~x'*A0I
1;W>ceN"
pK4)>q
Q$%@.@
 效率 m_B5M0},
abND#t
 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。 AZa3!e/1
>BX_Bou
}/VHeHd
粗糙度参数： |Xag:hof
 最小特征尺寸：40nm \ *2IU"R
 总调制高度：200nm 9\8""-
 高度轮廓 &a`-NRU#
?,j:Y0l.L
[>-k(D5D
^tv*I~>J!
 效率 ^{w&&+#,q
j!s&yHE1
&eg,*K}'
ld $`5!Z
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 URAipLvN
6voK{C4J
4g 1h:I/
粗糙度参数： 最小特征尺寸：40nm j- A|\:
 全高度调制：400nm 高度轮廓 (\}IOCNS
/a q%l]hQ@
Bg`b*(Q
 效率 ;Gi w7a)
-K jCPc
\;3r
yhIg)/?L
i`Tne3)
 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。 ,'!&Z *
$H#&.IjY
7. 总结 vl#/8]0!
 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)。 8p FSm>
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 P ,i)A
 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。 nXN0~,+
 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。 G2Apm`/ y
C>+UZ
T.pPQH__

查看本帖完整版本: [-- 受粗糙光栅表面影响的光栅级次效率分析 --] [-- top --]