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infotek 2023-04-19 08:43

光栅结构中场分布的严格分析

D6^6}1WI  
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)。 E"@wek.-  
?rIx/>C9  
1. 建模任务1:金属光栅 M[uA@  
G9 :l'\  
7)k\{&+P  
 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 ERt{H3eCcJ  
 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 _[y/Y\{I  
k'"%.7$U!  
2. 建模任务2:介质光栅 B]$GSEB  
2Gdd*=4z  
 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。 )0R'(#  
 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 nvUc\7(%NW  
ukY"+&  
3. 建模任务
"Yca%:  
OC:T O|S:4  
@fV9 S"TcM  
 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。 9k~8  
 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。 e,5C8Q`Z  
 场分布计算能够检测结构内部的热点 [=_jYzD,j|  
-)/$M(Pu"  
4. TE和TM照明线性光栅
M:6"H%h,W  
fg{n(TE"8  
5. 铬狭缝的分析 *cnNuT  
uXq. ]ub  
lu6(C  
 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。  :#~j:C|  
 左图显示的是Ey方向的振幅平方,由于TE偏振光照明,这是唯一一个不为零的场量。 Cs ifKHI  
 对于金属结构,由于集肤效应,场合能量主要位于狭缝(空气)内。 \_6/vZ%-B  
 红线说明了结构的形状(手动添加) ~F?u)~QZ #  
ivz5H(b  
6. 三角光栅的分析
c:u5\&~{  
 左图为三角介质光栅,描述的是TE光照明的Ey分量的振幅平方。 -\n@%$M]G  
u4|$bbig  
U~l$\ c  
 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。 ~**.|%Kc  
 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。 #`X?=/q  
 红线说明了结构的形状(手动添加)。
LRMx<X8  
 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。 NS6:yX,/  
Clb@$,  
 与TE偏振光照明对比,由于三角光栅形状,场和能量分布受到强烈的影响。 红线说明了结构的形状(手动添加)。 !GEJIefx_  
,$+V  
7. 总结 t\j*}# S  
H_<C!OgR  
 VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。  H =^`!  
 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。 84pFc;<  
 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 9 ea\vZ  
 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。
8d-t|HkN  
WPG(@zD  

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