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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)。 7M_GGjP CK_\K,xVT 1. 建模任务1:金属光栅 \`%#SmQF XhN?E-WywQ J7~Kjl 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 KXUJ*l-5 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 #qJ6iA6{ ?%/*F<UVQ 2. 建模任务2:介质光栅 Zm(}~C29 }:1qK67S 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。 Q8h=2YL 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 84s:cO 2uMSeSx$ 3. 建模任务 A2Iqn5 4 XGEw9`3 `8TL*.9 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。 yA`,ns&n 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。 }VVtv1 场分布计算能够检测结构内部的热点 %6Y}0>gY Z'm( M[2K 4. TE和TM照明线性光栅 O<XNI(@ E.^u:0:P 5. 铬狭缝的分析 XHY,;4 s&DAO r!i jtqU`|FSQ 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。 En0hjXa 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。 u:,B&}j 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。 -NDB.~E^DJ 红线说明了结构的形状(手动添加) Ac/LNqIs nzU0=w}V 6. 三角光栅的分析 Cio(Ptt: 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。 ~Q=^YZgn8 s##XC^;p[ fOk(ivYy 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。 4*UKR!sr 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。 ;3Q3!+%j 红线说明了结构的形状(手动添加)。 ={{q_G\WD 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。 >-(,BfZ B""=&(Yu 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)。 W@~a#~1O <S0gIg`) 7. 总结 mH'om
SCz '9AYE"7Ydk VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 d2g7,axi 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。 |Lc.XxBkc 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 ,LL=b-Es 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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