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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)。 L'A)6^d@S WNX5iwm 1. 建模任务1:金属光栅 \OwpD,' ?UZ?NY vZAv_8S) 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 D ]03eu 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 O1y|v[-BW 9U_ks[Qa 2. 建模任务2:介质光栅 "M
H6fF OM83S|1s 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。 !u|Tu4G^ 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 Y%`SHe7M V2 d,ksKwn 3. 建模任务 hsNWqk qys ^rAa"p 9 0BU=)Swku 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。 D56<fg$ 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。 cu9Qwm 场分布计算能够检测结构内部的热点 #@.-B,] S/A1RUt 4. TE和TM照明线性光栅 ,XKCz ]8V ?8V
UOx 5. 铬狭缝的分析 wTq{ sW& rxZi8w>} @E9" Zv-$ 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。 ?;ukvD 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。 R`'1t3p0i 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。 Tenf:Hm/k 红线说明了结构的形状(手动添加) {=:#S+^ER eTay>G 6. 三角光栅的分析 jQs>`P-CM 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。 VU.@R, q?j|K|%
T/r#H__` 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。 ]c)_&{:V 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。 vG.9H_& 红线说明了结构的形状(手动添加)。 |9K<-yD 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。 T<b+s#n4 s Kicn5 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)。 _Q(g(p& H U+ I 7. 总结 Z=S>0|`R cQj-+Tmu VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 !BIOY!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。 x *XH]&V 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 W;6vpPhg#! 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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