[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。 SZ7:u895E  
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1. 建模任务 t mntp
 
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rCEyQ)R_}  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 2F;y;l%  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 q~Hn-5H4Q  
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2. 建模任务：正弦光栅 [>3./YH`  
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x-z方向(截面视图) ;7*[Bcj.  
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光栅参数： qw301]y  
 周期：0.908um =>S]q71  
 高度：1.15um >dXGee>'M  
(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) Q>qUk@  
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3. 建模任务 AF{\6<m  
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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。 ]OhiYU4  
";lVa'HMZ  
 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。 ,]C;sN%~}  
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4. 光滑结构的分析 Ufj`euY  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 lgAoJ[  
 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`3(TK.a  
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5. 增加一个粗糙表面 e ,'_xV  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 1nM  #kJ"  
 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。 OO\+J  
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H'5)UX@LP  
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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)。 ;C#F>SG\S  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 w/<L Ag  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 gaxsv[W>^  
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6. 对衍射级次效率的影响 !TH) +zi  
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粗糙度参数： :G=fl)!fE  
 最小特征尺寸：20nm TqQB@-!  
 总的调制高度：200nm ,t744k')  
 高度轮廓 (/YHk`v2  
wu6;.xTLl  
s)t@ol  
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 效率 octL"t8w  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 n6>#/eUH  
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qZh/IW  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm By,eETU]  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 [aLI '  
,Vax&n+J  
<=&`ZH  
I{&[[7H  
 效率 0> E r=,e  
bWS&Yk(  
 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。 U>SShpmZA  
T<>,lQs(a  
粗糙度参数： ,THw"bm  
 最小特征尺寸：40nm nW:C/{n2tG  
 总调制高度：200nm ttQGo
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 高度轮廓 MJ)RvNF  
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Ee#q9Cx^J  
 效率 H41?/U,{  
R w\gTo  
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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。 2pCaX\t  
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粗糙度参数： DCa^ u'f  
 最小特征尺寸：40nm =svN#q5s  
 全高度调制：400nm Ix}sK"}[n  
 高度轮廓 `}\ "Aw c  
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 效率 N~gzDQ3  
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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。 f~[7t:WD*  
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7. 总结 6MW{,N  
 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)。 ajT*/L!0_  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 J;e2&gB  
 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。 i]4I [!  
 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。 gD?l-RT>  

经典，学下。。。，，