[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)。 $/</J
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1. 建模任务1：金属光栅 <A?- *
 
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 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 Xy[O  
 对于这个仿真，采用傅里叶模态法。 EJ7}h?a]U_  
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2. 建模任务2：介质光栅 {xb8H  
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 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。 9xL8 ];-  
 对于这个仿真，采用傅里叶模态法。 0OLE/T<Xv  
Rn6;@Cw  
3. 建模任务 nxH+XHv  
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O>UG[ZgW  
 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。 .Fo0AjL}x  
 通过该分析器，可以对任意形状的光栅进行研究。 RGd@3OjN  
 场分布计算能够检测结构内部的热点 'J(rIH3U  
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4. TE和TM照明线性光栅 AA[(rw  

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5. 铬狭缝的分析 yn=BO`sgW  
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 通过计算场分量，可描述多种场量，如振幅、位相、振幅平方。 ,S(^r1R   
 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。 ,h1 z8.wD|  
 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。 HD^Ou5YB  
 红线说明了结构的形状（手动添加） 1#LXy%^tO  
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6. 三角光栅的分析 C+\c(M a  
 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。 v
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 如果是介质光栅结构，场合能量主要集中在光栅脊内。 j>f  
 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。 n.+%eYM<  
 红线说明了结构的形状（手动添加）。 m~`d<RM/  
 左图显示的TM偏振光照明下，Ex分量的振幅平方。 ]o}g~Xn  
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 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）。 yV`H_iC  
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7. 总结 pW{Q%
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 VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 s|*0cK!K^  
 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。 N|t!G^rP  
 对于该类型的计算，VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 5P=3.Mk  
 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。