[分享]光栅结构中场分布的严格分析 [复制链接]

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案例024(3.0) bDI%}k9#  
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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)。 M>8
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EY}:aur  
1. 建模任务1：金属光栅 eI #Gx_mg  
P]E-Wp'p  
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 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 x&}]8S)  
 对于这个仿真，采用傅里叶模态法。 _T=g?0 q  
r~w.J+W  
2. 建模任务2：介质光栅 ~(5r+Z}*`  
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 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。 Z:;}  
 对于这个仿真，采用傅里叶模态法。 U$rMZk  
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X  
3. 建模任务 DSGcxM+  
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W:w~ M'o  
 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。 '`];=QY9pg  
 通过该分析器，可以对任意形状的光栅进行研究。 B@,9Cx564  
 场分布计算能够检测结构内部的热点 y4V:)@P  
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4. TE和TM照明线性光栅 /r}L_wI  
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5. 铬狭缝的分析 p7?  
G)3I+uxn  
M[uWX=  
 通过计算场分量，可描述多种场量，如振幅、位相、振幅平方。 5{Cz!ut;tE  
 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。 !<bw
g  
 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。 ON?Y Df  
 红线说明了结构的形状（手动添加） ~5
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a"8[,A3
 
6. 三角光栅的分析 >.h:Y5  
 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。 ~z,o):q1}  
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L9x-90'q,  
 如果是介质光栅结构，场合能量主要集中在光栅脊内。 5J5si<v25  
 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。 %+7]/_JO&  
 红线说明了结构的形状（手动添加）。 /--p#Gh'  
 左图显示的TM偏振光照明下，Ex分量的振幅平方。 n|`3d~9$&  
"4j~2{{F  
 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）。 "gM^o  
b7Y g~Lw  
7. 总结 (IJNBJb  
n*4`Tduu^  
 VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 %!|w(Povq  
 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。 cHFi(K]|1  
 对于该类型的计算，VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 "S#FI  
 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。 Tc2.ciU  
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