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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)。 >SS^qjh/ =/ \l=* 1. 建模任务1:金属光栅 QUF1_Sa pW>.3pj ;!OME*?m< 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 (C%qA<6 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 6;Mv)|FJF 2P{! n#" 2. 建模任务2:介质光栅 :U]Pm:ivTU g91xUG 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。 Zc*#LsQh.` 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 V;P*/ke `_"?$ v2F 3. 建模任务 gEq6[G @[n%q.|VB |>-0q~ 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。
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IP 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。 N]GF>kf: 场分布计算能够检测结构内部的热点 u!b0<E n:Dr< q. 4. TE和TM照明线性光栅 E.^u:0:P #jg3Ku;Y 5. 铬狭缝的分析 5z"
X>!?^ ;)sC{ "Jb 2#'"<n,G 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。 cl M6R 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。 gV'=uz v 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。 9$%S<v 红线说明了结构的形状(手动添加) q@Zeu\T,*# t~Ic{%bdA 6. 三角光栅的分析 18y'#<X! 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。 lvUWs yzX S{#\ 2 ,.8oa( 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。 g=Nde2d? 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。 !T}R=;)eh 红线说明了结构的形状(手动添加)。 CZ(fP86e 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。 cWI7];/d; $tK/3 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)。 :r&4/sN}< YCyh+%Q( 7. 总结 VxU{ZD~<Z" +V#dJ[,8;. VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 |s!n7%|,7 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。 !ed0 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 yQC8 Gt8 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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