[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。 qApf\o3[0  
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1. 建模任务 i7xBi:Si  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 @86I|cY  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 B%KfB VC  
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2. 建模任务：正弦光栅 fMRMQR=6B  
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x-z方向(截面视图) /QVhT  
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光栅参数： <0H^2ekd  
 周期：0.908um UQ+!P<>w   
 高度：1.15um oF(|NS^  
(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) >66v+  
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3. 建模任务 AJ85[~(lX  
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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。 xtRHb''FX  
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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。 ^es/xt  
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4. 光滑结构的分析 |1^ !rHg  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 OqA#4h4^  
 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% "A,-/~cBV  
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5. 增加一个粗糙表面 Tjza3M  
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j_HwR9^fd,  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 w&^_2<a2  
 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。 ".T&nS[z  
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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)。 ) v^;"q"  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 uGH>|V9'c  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 fI1,L"  
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6. 对衍射级次效率的影响 .l(t\BfE~  
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粗糙度参数： ^+zhzfJ  
 最小特征尺寸：20nm or{X{_X7  
 总的调制高度：200nm Foc) u~  
 高度轮廓 }qOj^pkJ  
n; fUwon  
Auz.wes  
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 效率 yDW$v/j.|  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 TwZASn]o  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm =UW! 7OzC  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 T,eP&IN  
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 效率 Mk~]0d  
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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。 E Z}c8b  
N1O.U"L;  
粗糙度参数： _H+|Ic  
 最小特征尺寸：40nm (d2|r)O  
 总调制高度：200nm >u:t2DxE  
 高度轮廓 s]z-d!G  
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 效率 - s,M+Q(<  
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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。 >5Rcj(-&l  
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粗糙度参数： 4G4[IAu_  
 最小特征尺寸：40nm }I1SC7gY  
 全高度调制：400nm boJ  
 高度轮廓 ^6E+l#  
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 效率 cJnAwIs_e`  
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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。 .%(Q*ioDh  
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7. 总结 Xo{|m[,  
 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)。 ?x|8"*N  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 f;u<r?>
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 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。 .
1[[Y}  
 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。 =D2jJk?AX  

经典，学下。。。，，