[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。 u{asKUce\  
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1. 建模任务 A`#/:O4|f  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 nDFF,ge;a#  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 @W_=Z0]  
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2. 建模任务：正弦光栅 `wMHjcUP  
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x-z方向(截面视图) &7fwYV  
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光栅参数： S-5|t]LV  
 周期：0.908um !vrduOB  
 高度：1.15um nEG+TRZ)\  
(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) ~!Ar`= [  
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3. 建模任务 @)\{u$  
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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。 ^xNs^wC.  
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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。 G\;a_]Q  
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4. 光滑结构的分析 &|'t>-de,  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 6m\MYay  
 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% 6-+q3#
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5. 增加一个粗糙表面 ;1^([>|  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 c1wP/?|.>  
 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。 1Z$` }a  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 ?RMOy$L  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 '=V!Y$tn  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 4H]~]?F&  
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6. 对衍射级次效率的影响 yPmo@aw]1  
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粗糙度参数： }}Kjb  
 最小特征尺寸：20nm *^@{LwY\M  
 总的调制高度：200nm Y+kfMAv  
 高度轮廓 W[R^5{k`  
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 效率 )[]*Y]vSx  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 ~ZuFMVR  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm |Q\O% cb  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 |l#<vw wE  
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 效率 .m^L,;+2  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 {}A1[Y|  
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粗糙度参数： hUo}n>Aa  
 最小特征尺寸：40nm dJ|/.J$d
 
 总调制高度：200nm mV'XH  
 高度轮廓 %0MvCm  
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 效率 #<k L.e[  
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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。 4b/>ZHFOF;  
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粗糙度参数： ,ej89  
 最小特征尺寸：40nm ~_GW  
 全高度调制：400nm Kwmtt  
 高度轮廓 >K@Y8J+e#  
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 效率 KM:k<pvi  
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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。 ,l )7]p*X  
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7. 总结 M8y:FDX  
 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)。 TYH4r q &  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 kwAL]kI  
 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。 WV?3DzeR  
 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。 "IuHSjP  

经典，学下。。。，，