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2021-11-25 09:20 |
光栅结构中场分布的严格分析
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)。 +_25E.>ml \T!,Z;zK 1. 建模任务1:金属光栅 =*{7G*tS Z78i7k } IwOL1\'T4 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 N<<O(r 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 zqURnsJ vE1:;%Q 2. 建模任务2:介质光栅 4>2\{0r &gW<v\6, 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。 Hzc}NyJ 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 feH&Ug4?G yMzy!b Ky 3. 建模任务 l>L?T#v!_ 2Nx:Y+[
wkx #WC 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。 bxO[y<|XL 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。 Ui-Y` 场分布计算能够检测结构内部的热点 D=Nt0y 2pvby`P4 4. TE和TM照明线性光栅 9UV}`UM3V \So)g)K 5. 铬狭缝的分析 w~+\Mf z h?h)i> tk:nth 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。 /?0|hi<_$ 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。 MRZN4<}9 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。 wDSwcNS 红线说明了结构的形状(手动添加) VKw.g@BY YXmy-o> 6. 三角光栅的分析 [Jjo H1E@ 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。 C-@M|K9A' ^|vP").aQm \VI0/G)L 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。 X+HPdrT 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。 1{RA\CF 红线说明了结构的形状(手动添加)。 ]/3!t=La 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。
rf 60' x9t% 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)。 Tc>g+eS +z#+}'mT% 7. 总结 0S
}\ML ,%zE>^~ VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 kmlO}0 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。 a@9W'/?igk 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 >{A)d< 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。
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