[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)。 0!`7kZrN  
!U:s.^{  
1. 建模任务1：金属光栅 ]xEE7H]\h  
MXk. 2  
X388Gs;e  
 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 vfJk? (  
 对于这个仿真，采用傅里叶模态法。 }c ;um  
)Cvzj<Q0  
2. 建模任务2：介质光栅 Ba|}C(Ws?  
9t.yP;j\Y  
 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。 4!vUksM  
 对于这个仿真，采用傅里叶模态法。 _x6E_i-(  
/? 1Yf  
3. 建模任务 jMui+G(h  
&xroms"S=  
9Pk3}f)a  
 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。 5dw@g4N %^  
 通过该分析器，可以对任意形状的光栅进行研究。 kDY]>v  
 场分布计算能够检测结构内部的热点 x*8f3^ wE  
h^kNM8  
4. TE和TM照明线性光栅 (!5}" fj  
yVQz<tX|  
5. 铬狭缝的分析 Gj8[*3d  
:;q_f+U  
IPi<sE  
 通过计算场分量，可描述多种场量，如振幅、位相、振幅平方。 cN}A rv  
 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。 XqS*;Zj0  
 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。 )-
KE4/G  
 红线说明了结构的形状（手动添加） *M<BPxh0w]  
qbq<O %g=  
6. 三角光栅的分析 a& aPBv1  
 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。 [j]J_S9jJ  
" IkF/  
A2:){`Mw  
 如果是介质光栅结构，场合能量主要集中在光栅脊内。 Jo aDX ,  
 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。 G
L =XiBt  
 红线说明了结构的形状（手动添加）。 ZQ' z  
 左图显示的TM偏振光照明下，Ex分量的振幅平方。 ZHD0u)ri=J  
"Xk%3\{P  
 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）。 xT?}wF  
|;u%JW$4  
7. 总结 A='+tJa  
^Z4q1i)JO  
 VirtualLab的光栅工具箱能够对任意形状光栅结构进行严格分析。 k-cIb@+"  
 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。 4Re@QOZ  
 对于该类型的计算，VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 pebx#}]p-  
 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。