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案例024(3.0) Gy[O)PEEh -n0C4 kZ2o 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)。 2r%lA\,h$ jLJ1u/l>; 1. 建模任务1:金属光栅 3v")J*t Ys!>+nL| %AN/>\#p 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 -LM;}< 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 ?:Y#Tbi3 Yhp]x 2. 建模任务2:介质光栅 vzn{h)D y ?G_y 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。 >q7BVF6V| 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 :pRpvhm Y4IGDY* 3. 建模任务 A6oq.I0 =H<0o?8?c b~BIz95 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。 }Yv\0\~'W| 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。 ~}ET?Q7t 场分布计算能够检测结构内部的热点 >*$; >h+349 4. TE和TM照明线性光栅 f+.T^es OMk5{-8B 5. 铬狭缝的分析 `m.eM U4G}DCU 3DaQo0N 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。 N S#TW 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。 s6o>m*{ 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。 NU(AEfF 红线说明了结构的形状(手动添加) $W;b{H=F C[WCg9Av 6. 三角光栅的分析 W9oAjO NE 左图为三角介质光栅,描述的是TE光照明的Ey分量的振幅平方。 +u'I0>)S A>VX*xd iRi{$.pVJ 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。 1|8<H~& 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。 bw&myzs 红线说明了结构的形状(手动添加)。 g+PPW88P; 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。 /#<pVgN DF {OnF 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。 &:=$wc 红线说明了结构的形状(手动添加)。 8j1ekv (5^ZlOk3 7. 总结 [_xyl e Y\v-,xPm VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 ;W:6{9m ze 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。 iq*A("pU 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 X bkb5EkA 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。 zhB ">j8j
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