[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)。 qT"Q1xU[  
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1. 建模任务1：金属光栅 =fve/_Q~  
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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。 Ph}|dGb  
 对于这个仿真，采用傅里叶模态法。 W$rH"_@m  
,(?po(']  
2. 建模任务2：介质光栅 !n$tr  
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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。 <]4i`6{v  
 对于这个仿真，采用傅里叶模态法。 T ;vF(  
Xn,v]$M!  
3. 建模任务 k
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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。 0B&Y]*  
 通过该分析器，可以对任意形状的光栅进行研究。 8&~~j7p
,  
 场分布计算能够检测结构内部的热点 2KN6}  
80&.JP.
 
4. TE和TM照明线性光栅 z$GoaS(  
>O?U=OeD  
5. 铬狭缝的分析 I_%a{$Gjl  
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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。 ] GTAq  
 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。 z=_Ef3`M  
 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。 Wg0g/  
 红线说明了结构的形状（手动添加） =;|QZ"%E  
]oV{t<0a  
6. 三角光栅的分析 !x>%+&c>k  
 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。 I}t3 p|z  
H_Kj7(=&>  
,4,V4 N  
 如果是介质光栅结构，场合能量主要集中在光栅脊内。 +1!qs,  
 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。 HU-QDp%*r7  
 红线说明了结构的形状（手动添加）。 ,H2D  
 左图显示的TM偏振光照明下，Ex分量的振幅平方。 v-Fg +  
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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）。 M$d%p6Cv  
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7. 总结 OXi@c;F  
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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。 gE
hN3(  
 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。 G0{H5_h  
 对于该类型的计算，VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 b}wC|\s  
 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。