[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。 :?FHqfN?_  
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1. 建模任务
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 xaoR\H  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 k\j_hu  
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2. 建模任务：正弦光栅 En\q. 3 5  
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x-z方向(截面视图) LYd:S  
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光栅参数： M l@F  
 周期：0.908um mEi(DW)(  
 高度：1.15um IhZn  
(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) 7ZyP  
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3. 建模任务 %la1-r~  
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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。 <-n^h~,4  
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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。 V rx,'/IS8  
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4. 光滑结构的分析 9%NobT  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 n=F rv*"Z  
 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% |:x,|>/  
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5. 增加一个粗糙表面 yTK3eK  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 Z2
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 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。 (s&]V49  
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T`Up%5Dk  
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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)。 _ A#lyp  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 wuYak"KX  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 V]+y*b.60  
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6. 对衍射级次效率的影响 !u8IZpf  
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粗糙度参数： ~]d9 J  
 最小特征尺寸：20nm -C~zvP;a  
 总的调制高度：200nm %cUC~, g_(  
 高度轮廓 :):vB  
;]m;p,$  
5Ww,vSCV)  
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 效率 \7*|u  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 PI`Y%!P  
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~1}fL 1~5  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm r2'K'?T3  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 U!c+i#:t  
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r*$f^T!|  
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 效率 B;NK\5>  
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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。 =>3,]hnep  
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粗糙度参数： $b{8$<;9  
 最小特征尺寸：40nm Ij.mLO]  
 总调制高度：200nm YzM/?enK}T  
 高度轮廓 tKLeq(  
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 效率 SSE,G!@
 
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W% Lrp{  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 rKslgZhQ  
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粗糙度参数： I{U|'a  
 最小特征尺寸：40nm g4Dck4^!4  
 全高度调制：400nm GeB&S!F  
 高度轮廓 Q#ksf h!D  
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 效率 -#/DK   
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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。 _4S
Z9yu  
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7. 总结 z@\mn  
 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)。 A
&v Qtd  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 y
Y49JZ  
 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。 04v ~K  
 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。 #Y-_kQV*  

经典，学下。。。，，