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infotek 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)。 (Nlm4*{h  
x>9EVa)  
1. 建模任务1:金属光栅 n#4J]Z@  
OYtus7q<  
y yR8VO{  
 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 x5 ~E'~_  
 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 \HQb#f,  
YTPmS\ H _  
2. 建模任务2:介质光栅 l`%} {3r9  
>(6\ C  
 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。 XK/@!ud"`  
 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 'MQGR@*  
pH:|G  
3. 建模任务
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fh)`kZDk  
3cFLU^  
 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。 _]ttKT(  
 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。 P"~T*Qq-R  
 场分布计算能够检测结构内部的热点 r~2@#gTbl  
R Mt vEa  
4. TE和TM照明线性光栅
 Y*}>tD;  
U(]5U^  
5. 铬狭缝的分析 (dip Ks?K  
#Ii.tTk  
2_\|>g|  
 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。 2,Dc]oj  
 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。 }R5&[hxh4t  
 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。 hJ*E"{xs  
 红线说明了结构的形状(手动添加) bNU^tL3QZ  
yaYt/?|  
6. 三角光栅的分析
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 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。 L"IHyUW  
r8?Lr-;  
~JPzjE  
 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。 \ g(#)f  
 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。 wP1VQUL  
 红线说明了结构的形状(手动添加)。
FH21mwV  
 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。 g):jZU]b  
wXGFq3`  
 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)。 gpvj'Ri7V  
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7. 总结 /)4r2x  
3&Rqz9W  
 VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 ?8}jJw2H  
 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。 SW'KYzn  
 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 q;Pz B4#  
 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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