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)。
vfnVN@ 5 %N.qu_,IZ 1. 建模任务1:金属光栅 #21t8 q2>dPI;3T 78o>UWA: 在Ey (TE)
偏振光
照明下的光栅内部场分布的严格
仿真。
@xu/&pbI 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。
JIJ79HB )2lzPK t 2. 建模任务2:介质光栅 BZUA/;Hz & `-,yJ 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。
v7Q= 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。
LA\)B"{J bi=IIVlH 3. 建模任务 fG{ 9doUD b!do7%]i
4|yZA*Q^
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。
(j*1sk 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。
ccCe@1RI 场分布计算能够检测结构内部的热点
k2axGq vH`m
W`= 4. TE和TM照明线性光栅 Xj;\ROBH- a
d,0*(</ 5. 铬狭缝的分析 wfE%` 1 Z3jtq-y O:^m#:[cE 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。
WZ#|?pJ 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。
PNn-@=% 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。
<;T$?J9 红线说明了结构的形状(手动添加)
~C;1}P%9x F~qiNV 6. 三角光栅的分析 h_w_OCC&2 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^z=g P[ gJn_Z7Mg J _mi(:s( 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。
xQKD1#y 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。
n-%8RV 红线说明了结构的形状(手动添加)。
\q |n0> 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。
9S_N*wC. HJV8P2f8` 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)。
#c2InwZV GiF})e} 7. 总结 tOu:j [ E#cW3\) VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。
6Eu&%` 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。
4h[S`;D0Vf 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。
~582'-=+ 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。