[技术]光栅结构中场分布的严格分析 [复制链接]

该案例主要说明了周期性结构内电磁场分布的严格计算。出于此目的，研究了两种不同的系统：具有狭缝的矩形光栅和具有三角形状的介质光栅(等腰三角形)。 )c/Fasfg[P  
O|cu.u|  
1. 建模任务1：金属光栅 rC_*sx r^  
zu2HH<E  
/$"[k2 N  
 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 /?/#B `  
 对于这个仿真，采用傅里叶模态法。 }%TSGC4{  
fWGOP~0  
2. 建模任务2：介质光栅 S>q>K"j^!  
1\L[i];L8  
 在Ex (TM)和Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 IgL_5A  
 对于这个仿真，采用傅里叶模态法。 #(LfYw.P1V  
zVv04_:  
3. 建模任务 5~XN>>hp  
%OcGdbs  
~n!!jM:N  
 VirtualLab的光栅工具箱提供了场内部分量分析器，用户可以对光栅结构中的电磁场分布进行严格计算。 BsZ{|,oQnZ  
 通过该分析器，可以对任意形状的光栅进行研究。
d h^^G^  
 场分布计算能够检测结构内部的热点 ~9Cz6yF  
Ap\AP{S4  
4. TE和TM照明线性光栅 rAdacnZV  
W</n=D<,I  
5. 铬狭缝的分析 |rRG=tG_'  
nL]^$J$  
4\ /*jA  
 通过计算场分量，可描述多种场量，如振幅、位相、振幅平方。 _L.n,  
 左图显示的是Ey方向的振幅平方，由于TE偏振光照明，这是唯一一个不为零的场量。 t>UkE9=3\  
 对于金属结构，由于集肤效应，场合能量主要位于狭缝（空气）内。 r!N]$lB  
 红线说明了结构的形状（手动添加） *
B)yy[8j+  
S\NL+V?7h  
6. 三角光栅的分析 d6 _C"r  
 左图为三角介质光栅，描述的是TE光照明的Ey分量的振幅平方。 >x:EJV   
R@T6U:1  
,je`YEC  
 如果是介质光栅结构，场合能量主要集中在光栅脊内。 +$z]w(lbT  
 由于三角高度轮廓是在x-z平面内变化，电场的y分量几乎没有影响。 #6S75{rnW"  
 红线说明了结构的形状（手动添加）。 ;eB ~H[S/  
 左图显示的TM偏振光照明下，Ex分量的振幅平方。 }UyQ#U  
mZ0J!QYk  
 与TE偏振光照明对比，由于三角光栅形状，场和能量分布受到强烈的影响。 红线说明了结构的形状（手动添加）。 Vs0 SXj  
V
U!w!GN]Y  
7. 总结 \6j^kY=  
://U^sFL  
 VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 iy
5R5L2  
 内部场分量分析器允许计算所研究光栅结构内部的所有电磁场分量。 QBE@(2G}C  
 对于该类型的计算，VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 Xwu.AVsr  
 光栅内部场分布的研究能够进行热点识别(高能密度)，如果采用高能光源，这些热点可能损坏元件。