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案例024(3.0) ks$5$,^T2o Sw$&E 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)。 (9bU\4F\ 5hqXMs 1. 建模任务1:金属光栅 bSM|" W)`>'X` D}%VZA}]. 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 DmoY],9I+p 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 ~m R^j !'\(OFv9Im 2. 建模任务2:介质光栅 7|Vpk&.> p;[.&oJ 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。 z@~ZMk 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 M|y!,/' //G&=i$ 3. 建模任务 I9TNUZq(' 7ey|~u2 "%
i1zQo& 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。 qoan<z7 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。 h1)+QLI 场分布计算能够检测结构内部的热点 <-d-.
8 zv1,DnkqF 4. TE和TM照明线性光栅 +=`w WOYZ 5. 铬狭缝的分析 }zo-%# Jx3a7CpX yl<=_Q 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。 YU87l 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。 aF=;v* 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。 WUDXx % 红线说明了结构的形状(手动添加) 5W{|?l{ /|Gz<nSc 6. 三角光栅的分析 PHsM)V+ 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。 Mc DL_M#c`< 4!glgEE* 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。 Y\H4.$V 由于三角高度轮廓是在x-z平面内变化,电场的y分量几乎没有影响。 EU5(s*A 红线说明了结构的形状(手动添加)。 =0@ o(#gM 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。 }Ny~.EV5^ IxP$lx 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。 [xs`Pi 红线说明了结构的形状(手动添加)。 B*Q.EKD8s '?|.#D#-c 7. 总结 5o|u!#6 ~ "~uXNd VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 QD[l 6 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。 $EG<LmC-Q 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 qyzeAK\Ia 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。 zpcm`z
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