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2021-11-25 09:20 |
光栅结构中场分布的严格分析
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)。 9Y2.ob!$} Q@8(e&{#W 1. 建模任务1:金属光栅 dcTZL$ LN5BU,4= Ut C<TBr 在Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 $=#Lf[|f= 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 cvf?ID84 MmU`i ,z 2. 建模任务2:介质光栅 |'u BkL0q @P>>:002/ 在Ex (TM)和Ey (TE)偏振光照明下的光栅内部场分布的严格仿真。 Fe+(+ S 对于这个仿真,采用傅里叶模态法。 SUIu.4Mz L_|iQwU% 3. 建模任务 #%8)'=1+4? 9YB?wh'S[ WvoIh4] VirtualLab的光栅工具箱提供了场内部分量分析器,用户可以对光栅结构中的电磁场分布进行严格计算。 H|,d`@U 通过该分析器,可以对任意形状的光栅进行研究。 U3-MvI,Q 场分布计算能够检测结构内部的热点 ?R4u>AHS@ V$:%CIn 4. TE和TM照明线性光栅 f}KV4'n Tr4\ `a-i 5. 铬狭缝的分析 \TnK<83 @[`]w`9Q7 gz uWhQo 通过计算场分量,可描述多种场量,如振幅、位相、振幅平方。 m(dW["8D 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。 p&0 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。 &~x |w6M]J 红线说明了结构的形状(手动添加) k_Sm ep 1{RA\CF 6. 三角光栅的分析 3q@H8%jcw 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。 69Z`mR :;hm^m]Y %&lwp 如果是介质光栅结构,场合能量主要集中在光栅脊内。 (&V)D?/hS 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。 Im};wJ& 红线说明了结构的形状(手动添加)。 C
OL"/3r 左图显示的TM偏振光照明下,Ex分量的振幅平方。 DY/%|w*L 'PW/0k 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)。 4PR&67|AH_ ,%zE>^~ 7. 总结 foY]RkW9 N6T 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[r5;QFKf 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。 JDp=w,7LF 对于该类型的计算,VirtualLab采用全矢量傅里叶模态法。 |5q,%9_ 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。
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