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2024-11-28 08:02 |
光栅结构中场分布的严格分析
案例024(3.0) g4ZUh@b~ !{-W%=Kf 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)。 }h^
fX _mqU:?Q5 1. 建模任务1:金属光栅 dEk#"cvg C'I&< HUx`RX0> 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 0S5xmEzop 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 ;KQU%
k$ cNd&C'/N 2. 建模任务2:介质光栅 0T`Qoo>u !gkr?yhE 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。 +v
B}E 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 3
`_/h' ~ L/u|90)L 3. 建模任务 dUv@u!}B D|zuj] $]|3^(y`` VirtualLab的光栅工具箱提供了场内部分量分析器,用户可以对光栅结构中的电磁场分布进行严格计算。 c[-N A 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。 |.c4y* 场分布计算能够检测结构内部的热点 U;bx^2<m QP'sS*saJ 4. TE和TM照明线性光栅 A$wC!P|; AW r2Bv 5. 铬狭缝的分析 T:Cq}4k< fK7
?"^`/ WXxnOLJr 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。 r-T1^u 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。 4 ?BQ&d 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。 g"/n95k< 红线说明了结构的形状(手动添加) E{V?[HcWq z-
q.8~Z 6. 三角光栅的分析 bhUE!h< 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。 x@Gg fH<l (A?>U_@ __}SHU0R 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。 P.YT/ 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。 "[
S[vkI 红线说明了结构的形状(手动添加)。 Uc!k)o#= 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。 4S42h_9 M
%,\2!$ 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)。 bVcJ/+Yx| uRy}HLZ" 7. 总结 a?W5~?\9 '_?Z{| VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 ZW;Ec+n_K 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。 QP(d77n 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 h>V6}(~;. 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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