[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。 ~2@+#1[g8z  
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1. 建模任务 #!wu}nDu  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 H:Y?("k  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 "#\\p~D/<  
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2. 建模任务：正弦光栅 _CN5,mLNRk  
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x-z方向(截面视图) )ZC0/>R  
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光栅参数： -L%tiz`_  
 周期：0.908um *`&4<>=n  
 高度：1.15um .xo#rt9_"=  
(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) F6J,:  
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3. 建模任务 OPOL-2<wiy  
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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。 j;}!Yn  
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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。 *;@V5[^3I?  
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4. 光滑结构的分析 NrA?^F  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 zt,pV\|  
 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% w6FtDl$  
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xh|NmZg  
5. 增加一个粗糙表面 1 ? be  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 ip.aM#  
 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。 vU|=" #  
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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)。 ~Psv[b=]  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 BhFyEY(  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 o}QtKf)W  
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6. 对衍射级次效率的影响 e:2e5gz  
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粗糙度参数： JSKAlw  
 最小特征尺寸：20nm oW7\T!f  
 总的调制高度：200nm _}G1/`09#  
 高度轮廓 Zq[aC0%+  
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 效率 d4(!9O.\  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 %v)m&VUi%  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm *(c><N  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 1UyQ``v/  
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P/9iB/  
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 效率 Y#[Wv1hi  
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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。 -hn~-Sy+  

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粗糙度参数： 6B pm+}  
 最小特征尺寸：40nm fQ.{sQ$@h  
 总调制高度：200nm &i/QFO7y}  
 高度轮廓 4I %/}+Q  
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 效率 W'0(0;+G/j  

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$d[ -feU  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 =5zx]N1r  
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粗糙度参数： OvFWX%uY  
 最小特征尺寸：40nm 3J{hG(5  
 全高度调制：400nm VlLc[eVV  
 高度轮廓 0nX.%2p#Je  
c"<bq}L7S  
'J0Erk8(  
 效率 Xfq]vQ/{  
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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。 QqS?
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7. 总结 02_37!\  
 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>E**a?!L  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 ^mNPP:%iN  
 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。 @Z50S 8  
 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。 9YtdE*,k  

经典，学下。。。，，