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)。
p vQK6r ck_fEF 1. 建模任务1:金属光栅 kxqc6 fQy
C6C |}p}`Mb)a 在Ey (TE)
偏振光
照明下的光栅内部场分布的严格
仿真。
+\8 krA 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。
._MAHBx+G , 64t 2. 建模任务2:介质光栅 /b:t;0G M$4=q((0 在Ex (TM)和Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。
@?7{%j* 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。
i$^B- =_m9so 3. 建模任务 PSf5p\<5 5+/b$mHZX 'Ywpdzz[
VirtualLab的光栅工具箱提供了场内部分量分析器,用户可以对光栅结构中的电磁场分布进行严格计算。
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通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。
hN_f h J 场分布计算能够检测结构内部的热点
mh#FYSp ;y~{+{{Ow 4. TE和TM照明线性光栅 )x8;.@U %w8GGm8^/ 5. 铬狭缝的分析 |!?WQ[ %X"m/4c8} H&=n:'k^ 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。
r -q3+c^+ 左图显示的是Ey方向的振幅平方,由于TE偏振光照明,这是唯一一个不为零的场量。
6%\Q*r*N 对于金属结构,由于集肤效应,场合能量主要位于狭缝(空气)内。
4]aiT8)) 红线说明了结构的形状(手动添加)
#3Ej0"A@-B 7.e7Fi{ 6. 三角光栅的分析 8hK P 左图为三角介质光栅,描述的是TE光照明的Ey分量的振幅平方。
BF@5&>E VwOG?5W/ bH\C5zt6( 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。
E<<p_hX8R 由于三角高度轮廓是在x-z平面内变化,电场的y分量几乎没有影响。
B?#k W!wj 红线说明了结构的形状(手动添加)。
mo;)0Vq2l 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。
v"~Do+*+ &`yOIX-H_ 与TE偏振光照明对比,由于三角光栅形状,场和能量分布受到强烈的影响。 红线说明了结构的形状(手动添加)。
GT'7,+<?N Z<ajET`) 7. 总结 Wyq~:vU.S MZ5Y\-nq\ VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。
Cl6m$YUt 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。
GjeUUmr 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。
.5Knb c 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。