[分享]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。 Qe1WT T]:I  
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1. 建模任务 x @uowx_&m  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 `NARJ9M   
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 tz`T#9  
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2. 建模任务：正弦光栅 G;v3kGn  

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x-z方向(截面视图) )>8k8E  
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光栅参数： :,Ad1(  
 周期：0.908um cK~VNzsz  
 高度：1.15um .[>UkM0  
(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) "c0Nv8_G  
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3. 建模任务 W)fh}|.5  
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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。 `Fs-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。 >J_%'%%f  
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4. 光滑结构的分析 W`` 
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 xmbFJUMH  
 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|/U0;s  
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5. 增加一个粗糙表面 HC/?o0  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 +a}>cAj*  
 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。 c$52b4=a  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 n>i}O!agg  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 GMQKR,6VM  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 &1$|KbmV4  
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6. 对衍射级次效率的影响 i :Sih"=  
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粗糙度参数： C!s !j  
 最小特征尺寸：20nm ]d -U
  
 总的调制高度：200nm eL{6;.C  
 高度轮廓 y?.l9  
T@x_}a:g  
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 效率 Lm"zW>v  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 >^ijj`{d  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm e<1)KqG  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 %Tm8sQ)1  
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 效率 N@G~+
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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。 "Iwd-#;$;  
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粗糙度参数： 6h3TU,$r  
 最小特征尺寸：40nm >{@:p`*  
 总调制高度：200nm a<d$P*I(cH  
 高度轮廓 `d6,]'  
GG$&=.$  
d gRTV<vM  
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 效率 f5dctDHP  
F uJ=]T  
Y4)v>&H  
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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。 A&/VO$Y9wp  
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粗糙度参数： tX7TP(  
 最小特征尺寸：40nm i$W E1-  
 全高度调制：400nm MR-cOPn  
 高度轮廓 WuUT>omH  
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PuoN<9 #  
 效率 _ pKWDMB$z  
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Mn;  
Bn?MlG;aA  
5B,HJax  
 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。 ):pFI/iC  
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7. 总结 JTI 'W  
 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)。 ]n$&|@  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 #uillSV  
 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。 F}dq~QCzw  
 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。 tFKR~?Gc
 
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QQ：2987619807 8j<
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