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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)。 # +QWi0B 8G5)o` 1. 建模任务1:金属光栅 /\-2l+y>J te\h?H L'\/)!cEd 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 hM36QOdm 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 :<N6i/ 0Y6q$h>4 2. 建模任务2:介质光栅 KCJN< ,\S pjE 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。 =~\]3g 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 %7NsBR!y sMz^!RX@ 3. 建模任务 4j=<p@ U50s!Zt45 )@<HCRQ'q 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。 SvX=isu!. 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。 oTF^<I-C 场分布计算能够检测结构内部的热点 9RCO|J uEScAeQXsI 4. TE和TM照明线性光栅 j Ne(w<',P GJIWG&C03 5. 铬狭缝的分析 m1hW< _}I(U?Q-C
b(}Gm@# 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。 '9*5-iO 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。 pK6e/eC 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。 2/v35| ? 红线说明了结构的形状(手动添加) RHwaJ;:)# " K 8&{= 6. 三角光栅的分析 1jH7<%y 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。 T|o`a+? \);.0 861i3OXVE> 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。 O;X(pE/G 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。 ]g;^w?9h 红线说明了结构的形状(手动添加)。 Sc1+(z 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。 :W.jNV{e\F NI5]Nz<? 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)。 b&lN%+%} F>~ xzc 7. 总结 zH)cU%I@. <i_>
y~v` VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 u\{qH!?t 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。 $nB-ADRu@ 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 KqM! ! 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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