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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)。 X
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> s"!}=kX 1. 建模任务1:金属光栅 <.XoC?j =U|SK"oO u+FftgA 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 F?Nk:#
V 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 .5 r0% Ev ,8? 2. 建模任务2:介质光栅 ^Iq.0E9_ z]_CFo1'l 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。 XYVeHP! 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 2_DtzY:= wpMQ 7:j 3. 建模任务 DuZ]g# *#9kFz- I4ct``Di 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。 3+PM_c)Y 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。 }i~ j"m 场分布计算能够检测结构内部的热点 y`Y}P1y* Efd[ZJxS6 4. TE和TM照明线性光栅 780MSFV8 Li$k<AM 5. 铬狭缝的分析 ZWW}r~d{ k( ^ b }('QIvq2 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。 (G'ddZAJV 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。 .v8=zi:7Y 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。 v65r@)\` 红线说明了结构的形状(手动添加) CBHWMetJ* ~<R~Q:T 6. 三角光栅的分析 2l%iXK[ 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。 ?7s -^N '18: I9 aber1 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。 5lY9 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。 Z)4P>{ 红线说明了结构的形状(手动添加)。 qA[}\8}h 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。 -v&srd^ >r Glj 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)。 Jc6 D ^= |9JYg7< 7. 总结 F.hC%Ncu }e w?{ VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 <VPtbM@(m 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。 ;^]F~x} 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 u^9,u/gj 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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