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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)。 /5>A 2y `- 9p)@'8k 1. 建模任务1:金属光栅 (f"LD8MJ/ HErG%v]nw _4lKd` 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 @&Af[X4s 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 6D4u?P, 0}>p)k3&A 2. 建模任务2:介质光栅 )\izL]=!t >IS BK[=H 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。 5G#2#Al(F
对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 k <LFH( Og2w]B[
3. 建模任务 0bQ"s*K 8(:O5# 9$R}GK VirtualLab的光栅工具箱提供了场内部分量分析器,用户可以对光栅结构中的电磁场分布进行严格计算。 7*Gg#XQ>( 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。 ukee.:{ 场分布计算能够检测结构内部的热点 V$MMK R36A_ 4. TE和TM照明线性光栅 al]-*=v7} w[;5]z 5. 铬狭缝的分析 ?*f2P T?` Pfg.'Bl 2J6(TrQ 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。 >
a 8'MK 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。 cD<5~ `l 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。 _/}/1/y$Y 红线说明了结构的形状(手动添加) N*}g+IS @w;&:J9m 6. 三角光栅的分析 u5P2* 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。 E^Z?X2Z !ac,qj7spa @aWd0e] 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。 $?|$uMIafp 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。 S),acc(d 红线说明了结构的形状(手动添加)。 +78cQqDY! 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。 CDG,l7 AUm5$;o,/ 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)。 {=T9_c rn-CQ2{? 7. 总结 r)f+j@KF 7MwS[N%# VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 _VLA2#V> 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。 @VKN6yHH 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 \
UiITP< 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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