[技术]光栅结构中场分布的严格分析 [复制链接]

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)。 6?(*:}Q  
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1. 建模任务1：金属光栅 \>M3E  
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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。 q=g;TAXZl  
 对于这个仿真，采用傅里叶模态法。 &o:wSe  
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2. 建模任务2：介质光栅 JtvAi\52$  
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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。 ,in`JM<o  
 对于这个仿真，采用傅里叶模态法。 #t po@pJsE  
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3. 建模任务 Ws.F=kS>h  
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 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。 O~l WFaW  
 通过该分析器，可以对任意形状的光栅进行研究。 ,7z.%g3+z  
 场分布计算能够检测结构内部的热点 eBBqF!WDb  
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4. TE和TM照明线性光栅 T"XZ[q  
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5. 铬狭缝的分析 /vBOf;L  

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 通过计算场分量，可描述多种场量，如振幅、位相、振幅平方。 d 0$)Y|d>  
 左图显示的是Ey方向的振幅平方，由于TE偏振光照明，这是唯一一个不为零的场量。 [N'YFb3"O  
 对于金属结构，由于集肤效应，场合能量主要位于狭缝（空气）内。 \Om.pOz  
 红线说明了结构的形状（手动添加） <TC\Nb$
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6. 三角光栅的分析 hL+)XJu^J  
 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。 oGu-:X=`9  
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 如果是介质光栅结构，场合能量主要集中在光栅脊内。 ,W'`rCxJ  
 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。 "6
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 红线说明了结构的形状（手动添加）。 d *!)wt  
 左图显示的TM偏振光照明下，Ex分量的振幅平方。 []}E- V  
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 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）。 9nu!|reS  
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7. 总结 vR[XbsNM  
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 VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 (P%{Tab  
 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。 8E`A`z  
 对于该类型的计算，VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 e*{'A  
 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。