1. 建模任務

 一個正弦光柵不同衍射級次的嚴格分析和優(yōu)化。

 對于該仿真，采用傅里葉模態(tài)法。

2. 建模任務：正弦光柵

x-z方向(截面視圖)

光柵參數(shù)：

 周期：0.908um

 高度：1.15um

(這些參數(shù)提供了一個具有均勻分布傳輸效率0級和±1級衍射級次，詳見案例341)

3. 建模任務

 VirtualLab光柵工具箱提供的光柵級次分析器，可對光柵衍射效率進行嚴格的計算。

 利用該分析器，也可以分別計算出現(xiàn)的每個衍射級次的衍射效率。

4. 光滑結(jié)構(gòu)的分析

 計算衍射效率后，結(jié)果可在級次采集圖中顯示。 對于光滑結(jié)構(gòu)，參數(shù)平穩(wěn)，0級和±1衍射級次的傳輸效率大約為32%

5. 增加一個粗糙表面

 VirtualLab光柵工具箱可將兩個界面進行組合(如添加)。

 因此任意光柵形狀(如正弦光柵)可以與粗糙表面組合，形成粗糙光柵面型。

 該粗糙面有可通過幾個選項來實現(xiàn)表面的變化(如周期化)。

 第一個重要的物理參數(shù)稱為”最小特征尺寸”。

 第二個重要的物理參數(shù)是定義”總調(diào)制高度”。

6. 對衍射級次效率的影響

粗糙度參數(shù)：

 最小特征尺寸：20nm

 總的調(diào)制高度：200nm

 高度輪廓

 效率

 粗糙表面對效率僅有微弱的影響

 粗糙度參數(shù)： 最小特征尺寸：20nm

 總調(diào)制高度：400nm 高度輪廓

 效率

 由于粗糙表面的總調(diào)制高度變大，±1級衍射效率發(fā)生輕微不對稱。

粗糙度參數(shù)：

 最小特征尺寸：40nm

 總調(diào)制高度：200nm

 高度輪廓

 效率

 更大的”最小特征尺寸”降低了0級衍射的透射效率。

粗糙度參數(shù)： 最小特征尺寸：40nm

 全高度調(diào)制：400nm 高度輪廓

 效率

 對于較粗糙的表面，0級衍射效率大幅降低，而且±1級衍射效率的不對稱性增大。

7. 總結(jié)

 VirtualLab的光柵工具箱可對任意形狀光柵結(jié)構(gòu)進行嚴格分析(如包含一個附加粗糙面的正弦光柵)。

 對于這種類型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里葉模態(tài)法。

 光柵級次分析器能夠計算全部或特定衍射級次的衍射效率。

 利用VirtualLab光柵工具箱，光柵表面的粗糙度可被加以考慮。因此，由于加工引起的結(jié)構(gòu)差異產(chǎn)生的影響可被估算。