[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)。 b:PzqMh{G  
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1. 建模任务1：金属光栅 ,`ba?O?*G  
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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。 D4T42L  
 对于这个仿真，采用傅里叶模态法。 C';Dc4j  
rA|&G'
  
2. 建模任务2：介质光栅 +3k.xP?QS  
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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。 M4n0GWHLy  
 对于这个仿真，采用傅里叶模态法。 {Ia1Wd8n  
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3. 建模任务 lot;d3}  
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 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。 ;v!Ef"E|cV  
 通过该分析器，可以对任意形状的光栅进行研究。 "H9q%S,FH  
 场分布计算能够检测结构内部的热点 j|>^wB  
 e**5_L  
4. TE和TM照明线性光栅 \('WS[$2
 
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B/7  
5. 铬狭缝的分析 CHVAs9mrNB  
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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。 t:P]G>)x|  
 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。 jItVAmC=i  
 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。 h%5keiA  
 红线说明了结构的形状（手动添加） *|^|| bd  
T3Sz<K$E  
6. 三角光栅的分析 .7+"KP:  
 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。 Z6
nQW53-  
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l>6p')F!  
 如果是介质光栅结构，场合能量主要集中在光栅脊内。 ctPT=i60  
 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。 /A-VT  
 红线说明了结构的形状（手动添加）。 ;3iWV"&_A  
 左图显示的TM偏振光照明下，Ex分量的振幅平方。 tlYB'8bJY  
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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）。 P=a&
>i  
L=5Y^f'aU  
7. 总结 &{bNa:@  
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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。 }%c0EY'
 
 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。 5'[yw:P-8  
 对于该类型的计算，VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 4m%Yc
k{R  
 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。