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案例024(3.0) F}B2nL& }Os7[4RW 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)。 YEB7X>p# b>}
)G7b} 1. 建模任务1:金属光栅 vXak5iq>X !xU\s'I+# 530Kk<%^}8 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 sr<\fW 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 \MAv's4b@ 5m>f1`4JS 2. 建模任务2:介质光栅 +Q :)zE #zb6 7mg~ 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。 1 a%1C`d 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 ftV~!r oRmA\R* 3. 建模任务 [a#*%H{OC #1'p?%K. &mba{O 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。 ndvt
$* 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。 pT:6A[& 场分布计算能够检测结构内部的热点 4Ub7T=LG ABq#I'H#@2 4. TE和TM照明线性光栅 !]8QOn7 = hXc:y0
0 5. 铬狭缝的分析 R{9G$b1Due 6ziBGU#.- 0"mr*hyj 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。 1[e%E#h 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。 7Ewq'Vu`y 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。 {CgF{7` 红线说明了结构的形状(手动添加) }%3i8e ztC,[ 6. 三角光栅的分析 Z3 dI
B`@ 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。 Ye/Y<Ij T7(U6yN W;F=7[h 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。 ;a(7% 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。 {t('`z 红线说明了结构的形状(手动添加)。 y*-D 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。 jZ<f-Ff0 u)Vn7zh 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。 k!g%vx 红线说明了结构的形状(手动添加)。 2:1
kSR^Ky R]d934s 7. 总结 e8)8QmB{o cM=_i{c VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 }x"8v&3CM_ 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。 ii ^Nxnc= 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 )kE1g& 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。 xv_Z$&9e>l
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