[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。 0gm+R3;k^  
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1. 建模任务 ]]d9\fw  
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U4+U  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。  v#IW;Rj8  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 $7jJV(B  
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2. 建模任务：正弦光栅 Z?oFee!4
 
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x-z方向(截面视图) NAZxM9  
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光栅参数： WfhQi;r  
 周期：0.908um `8xmMA_l  
 高度：1.15um {ogGi/8  
(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) >sm< < gVb  
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3. 建模任务 1oFU4+{ 4  
;s3"j~5m)  
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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。 M< *5Y43  
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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。 R7KHfXy'm  
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4. 光滑结构的分析 3_J
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 HGC>jeWd_  
 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% M98dQ%4I  
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5. 增加一个粗糙表面 mz+>rc  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 m589C+7  
 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。 udqGa)&0  
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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)。 >J3N,f  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 aPcO9  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 s8WA@)L  
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6. 对衍射级次效率的影响 VpWax]'  
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粗糙度参数： r7C m  
 最小特征尺寸：20nm pk}*0Y-  
 总的调制高度：200nm @gE +T37x2  
 高度轮廓 h[C!cX  
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 效率 V>gEF'g  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 S?OK
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm 42Gr0+Mb  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 v_{`O'#j^  
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 效率 wjq f u /  
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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。 .Z8 x!!Q*  
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粗糙度参数： 9w11kut-!  
 最小特征尺寸：40nm WE|L{  
 总调制高度：200nm :&6QKTX  
 高度轮廓 S'Yg!KwX  
R(k6S  
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 效率 K?-K<3]9f  
A{x&5yX8  
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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。 rU<  H7U  
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粗糙度参数： s3g$F23  
 最小特征尺寸：40nm +_:Ih,-   
 全高度调制：400nm 8Dhq_R'r  
 高度轮廓 Fdm7k){A  
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7Ar4:iNvX  
 效率 0z#+^  
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U QXT&w  
*r:8=^C7S  
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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。 1'c!9  
T6OIb  
7. 总结 n@T4z.*~lA  
 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)。 ~;UK/OZ  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 Yx(?KN7V?  
 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。 OjJlGElw  
 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。 ;?=] ffa{  

经典，学下。。。，，