案例024(3.0)

該案例主要說明了周期性結(jié)構(gòu)內(nèi)電磁場分布的嚴格計算。出于此目的，研究了兩種不同的系統(tǒng)：具有狹縫的矩形光柵和具有三角形狀的介質(zhì)光柵(等腰三角形)。

 

1.建模任務(wù)1：金屬光柵

?在Ey (TE)偏振光照明下的光柵內(nèi)部場分布的嚴格仿真。

?對于這個仿真，采用傅里葉模態(tài)法。

 

2.建模任務(wù)2：介質(zhì)光柵

?在Ex (TM)和Ey (TE)偏振光照明下的光柵內(nèi)部場分布的嚴格仿真。

?對于這個仿真，采用傅里葉模態(tài)法。

 

3.建模任務(wù)

?VirtualLab的光柵工具箱提供了場內(nèi)部分量分析器，用戶可以對光柵結(jié)構(gòu)中的電磁場分布進行嚴格計算。

?通過該分析器，可以對任意形狀的光柵進行研究。

?場分布計算能夠檢測結(jié)構(gòu)內(nèi)部的熱點

4.TE和TM照明線性光柵

 

5.鉻狹縫的分析

?通過計算場分量，可描述多種場量，如振幅、位相、振幅平方。

?左圖顯示的是Ey方向的振幅平方，由于TE偏振光照明，這是唯一一個不為零的場量。

?對于金屬結(jié)構(gòu)，由于集膚效應(yīng)，場合能量主要位于狹縫（空氣）內(nèi)。

?紅線說明了結(jié)構(gòu)的形狀（手動添加）

 

6.三角光柵的分析

?左圖為三角介質(zhì)光柵，描述的是TE光照明的Ey分量的振幅平方。

?如果是介質(zhì)光柵結(jié)構(gòu)，場合能量主要集中在光柵脊內(nèi)。

?由于三角高度輪廓是在x-z平面內(nèi)變化，電場的y分量幾乎沒有影響。

?紅線說明了結(jié)構(gòu)的形狀（手動添加）。

?左圖顯示的TM偏振光照明下，Ex分量的振幅平方。

?與TE偏振光照明對比，由于三角光柵形狀，場和能量分布受到強烈的影響。

?紅線說明了結(jié)構(gòu)的形狀（手動添加）。

 

7.總結(jié)

 

?VirtualLab的光柵工具箱能夠?qū)θ我庑螤罟鈻沤Y(jié)構(gòu)進行嚴格分析。

?內(nèi)部場分量分析器允許計算所研究光柵結(jié)構(gòu)內(nèi)部的所有電磁場分量。

?對于該類型的計算，VirtualLab采用全矢量傅里葉模態(tài)法。

?光柵內(nèi)部場分布的研究能夠進行熱點識別(高能密度)，如果采用高能光源，這些熱點可能損壞元件。

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