[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。 sJZiI}Xc  
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1. 建模任务 )~>YH*g  
rq{$,/6.  
81F9uM0  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 =;L|gtH"  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 Rq-ZL{LR7  
M\j.8jG  
2. 建模任务：正弦光栅 )%TmAaj9d  
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x-z方向(截面视图) zLQx%Yg!  
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W?&%x(6M  
光栅参数： P \I|,  
 周期：0.908um "+c-pO`Wg  
 高度：1.15um Uo49*Mr  
(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) 3]hWfj1m2  

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3. 建模任务 jXJyc'm7  
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T{"(\X$  
A/(a`"mK|'  
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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。 Z+SRXKQ  
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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。 P?<y%c<  
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4. 光滑结构的分析 #yen8SskB  
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lZ0 =;I  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 iU-j"&L5  
 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% {g6%(X\r.r  
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5. 增加一个粗糙表面 K
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 s2?&!  
 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。
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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)。 oU|c
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 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 :N@^?q{b  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 V~bD)?M  
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6. 对衍射级次效率的影响 g}i61(  
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粗糙度参数： neh(<>  
 最小特征尺寸：20nm ;4a{$Lw~^9  
 总的调制高度：200nm IID5c" oR  
 高度轮廓 l2d{ 73h  
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 效率 !W0v >p  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 'S~5"6r  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm J
RFtsio*  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 hSMH,^Io$  
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F?cK-.  
 效率 +#By*;BJ  
-/k 3a*$/  
 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 hcc/=_hA  
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粗糙度参数： t Pf40`@  
 最小特征尺寸：40nm 6RM/GM  
 总调制高度：200nm 1cGmg1U;  
 高度轮廓 yNc2@  
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7|D+Ihy;  
 效率 -+5>|N#  
s(^mZ -i  
j4b4!^fV  
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 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 V:27)]q  
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粗糙度参数： *dF>_F  
 最小特征尺寸：40nm qNr} \J|  
 全高度调制：400nm a>)f=uS  
 高度轮廓 i&k7-<  
to\Ni~a&  
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 效率 qVPeB,kIz  
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 对于较粗糙的表面，0级衍射效率大幅降低，而且±1级衍射效率的不对称性增大。 d1kJRJ   
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7. 总结 875od  
 VirtualLab的光栅工具箱可对任意形状光栅结构进行严格分析(如包含一个附加粗糙面的正弦光栅)。 1sCR4L:+  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 {PmZ9  
 光栅级次分析器能够计算全部或特定衍射级次的衍射效率。 &0f,~ /%Z  
 利用VirtualLab光栅工具箱，光栅表面的粗糙度可被加以考虑。因此，由于加工引起的结构差异产生的影响可被估算。 }-fl$j?9E  

经典，学下。。。，，