該案例主要說明了周期性結構內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光柵(等腰三角形)。 1. 建模任務1:金屬光柵 在Ey (TE)偏振光照明下的光柵內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2:介質光柵 在Ex (TM)和Ey (TE)偏振光照明下的光柵內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 VirtualLab的光柵工具箱提供了場內部分量分析器,用戶可以對光柵結構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構內部的熱點 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。 對于金屬結構,由于集膚效應,場合能量主要位于狹縫(空氣)內。 紅線說明了結構的形狀(手動添加) 6. 三角光柵的分析 左圖為三角介質光柵,描述的是TE光照明的Ey分量的振幅平方。 如果是介質光柵結構,場合能量主要集中在光柵脊內。 由于三角高度輪廓是在x-z平面內變化,電場的y分量幾乎沒有影響。 紅線說明了結構的形狀(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。 紅線說明了結構的形狀(手動添加)。 7. 總結 VirtualLab的光柵工具箱能夠對任意形狀光柵結構進行嚴格分析。 內部場分量分析器允許計算所研究光柵結構內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。 |