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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)。
F=EAD3 $M@SZknm 1. 建模任务1:金属光栅 tY C`?HT FZ6.<wN [9u/x%f( 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 vtc} )s\ 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 ^VR1whCrx ]0GOSh 2. 建模任务2:介质光栅 E<1^i;F :+|b7fF 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。 NDm@\<MIzB 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 h6c8hp. ~Us1F=i_Q 3. 建模任务 y/K% F,WMf YQG[8I ]F r+cP 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。 ^)m]j`}IGb 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。 N{IY\/;\ 场分布计算能够检测结构内部的热点 $NJ]2P9L =iC5um: 4. TE和TM照明线性光栅 VHsuC$3W mHE4Es0 5. 铬狭缝的分析 J*F-tRuEw m0t5oO yb1A(~ 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。 BA' ($D> 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。 b#FN3AsR 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。 'm# -)R! 红线说明了结构的形状(手动添加) g><u(3 .r)WDR 6. 三角光栅的分析 XtRfzqg?K 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。 j_-$xz5- HNxJ`x~Z~ BP6;dF5E 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。 PorBB7iL 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。 ])!|b2:s3 红线说明了结构的形状(手动添加)。 9aD6mp 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。 XA5gosq k ~lj:7g~ 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)。 eXx6b~D BhJqMK>'S 7. 总结 F IDNhu G1
%c<1Y VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 #dE#w#=r 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。 R!lNm,i 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 Jg/l<4,K, 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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