[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。 0*^Fk=>ej  
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1. 建模任务 7SCI_8`  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 -E7\.K3  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 ~7 TzUb  
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2. 建模任务：正弦光栅 K~]jXo^M  
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x-z方向(截面视图) E_oe1C:  
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光栅参数： o[6hUX0tN  
 周期：0.908um i`~y%y  
 高度：1.15um Gf?KpU  
(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'>  
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3. 建模任务 $m>e!P>%u  
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 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器，可对光栅衍射效率进行严格的计算。 Tx5L   
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 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 DKZ69^  
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4. 光滑结构的分析 9O"?T7i"#  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 Fv9Z'#t  
 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% TO.NCO\x  
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5. 增加一个粗糙表面 <7GK *I  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 0\+Qi?&  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 ",}VB8K  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 [Ue>KG62=  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 z,9qAts?mh  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 8^{BuUA  
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6. 对衍射级次效率的影响 d^w_rL  
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粗糙度参数： d>%_<pw  
 最小特征尺寸：20nm & zG=  
 总的调制高度：200nm E|>I/!{u7`  
 高度轮廓 m[}$&i$(  
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 效率 uk1IT4+  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 ,Xn%-OT  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm VYF4q9  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 pK3cg|}  
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 效率 |!}$V  
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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。 HZ|6&9we  
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粗糙度参数： BAxZR  
 最小特征尺寸：40nm f5G17: Q  
 总调制高度：200nm wy^>i$
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 高度轮廓 53L)+\7w  
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 效率 g~cWBr%>  
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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。 TWn7&,N  
Z?GC+hG`  
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粗糙度参数： ZQyT$l~b  
 最小特征尺寸：40nm p*^O8o  
 全高度调制：400nm S4|)N,#  
 高度轮廓 ULoTPx@N  
Tv(s?T6f  
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 效率 %o?fE4o'  
-<|Ebh d3  
I($u L@$  

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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。 uZqo"  
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7. 总结 F~{4)`  
 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)。 KR{kn[2|Q  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 0^.q5#A2  
 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。 *fjarZu  
 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。 bT8BJY%+  

经典，学下。。。，，