[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。 \#G`$JD  
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1. 建模任务 e[>(L%QV+  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 .Uha%~%  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。
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2. 建模任务：正弦光栅 U>ob)-tl  
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x-z方向(截面视图) ]V><gZ  
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光栅参数： }*IX3
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 周期：0.908um :%!=Ej.J  
 高度：1.15um
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(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) $o{f)'.>n  
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3. 建模任务 C0KP,JS&  
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 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器，可对光栅衍射效率进行严格的计算。 p.8G]pS  
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 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 tGv4 S\  
j31 Sc3vG  
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4. 光滑结构的分析 y4P mL  
JF24~Q4P  
GS<,adD  
is#?O5:2  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 kmo3<'
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 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% UAUo)VVi"  
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5. 增加一个粗糙表面 Z</$~ T  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 6dq5f?w]  
 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。 "sL#)<%  
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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)。 l(%bdy  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 pbloL3d.;+  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 won%(n,HT  
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6. 对衍射级次效率的影响 Y/)>\  
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粗糙度参数： GP`_R  
 最小特征尺寸：20nm #Z (B4YO  
 总的调制高度：200nm k((_~<$2K  
 高度轮廓 *.W![%Be  
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g^4'42UX  
 效率 n#bC,  
ks:Z=%o   
 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 #pE:!D
 
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm <EJ}9`
t  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 ? vk;b!  
d,+d8X  
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 效率 T+N%KRl  
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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。 >%'|@75K  
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粗糙度参数： Y2QlK1.8V  
 最小特征尺寸：40nm ^hR
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 总调制高度：200nm 56d,Sk)  
 高度轮廓 9m%[ y1v0  
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 效率 |jO&qT]{  
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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。 / ~w\Npf0  
P*)}ENY  
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粗糙度参数： u])N^AY"sj  
 最小特征尺寸：40nm aQ46e
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 全高度调制：400nm Ef:.)!;jy  
 高度轮廓 8;-a_VjA)  
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 效率 ^e8~e
L
+  
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7rbl+:y2  
 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。 E[)`+:G]  
q}U^H  
7. 总结 |!aMj8i2  
 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)。 g3Xq@RAJc  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 v<HhB.t.  
 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。 VSL6tQp  
 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。 - b:&ACY  

经典，学下。。。，，