在在,经常电磁的的种情况情况是计算在均匀电均匀电介质基板基板上上的的的结构上上的散射散射散射。。。。。在在在这这博文博文®软件软件这种情况的。
背景和
这里将的:电介质:电介质电介质基板上上上金半半圆柱体圆柱体圆柱体。。。我们我们我们研究只研究有有有一一一一散射体散射体情况情况情况情况情况,因此因此好近似一个平面波可以以任意的角度和和偏振态照射结构。。假设介质负负负负
光以任意在半无限电基底的的上上
由于只单散射体进行进行,这散射体进行进行一个个个个个个解。也就,我们我们频域的形式求解:
但是,我们我们总写成::
我们不是,而求解,通常,通常也散射场。。电场电场在在没有没有散射体的情况情况情况,有关情况情况情况情况情况情况平面波,如rf模块模块::计算计算导体球雷达散射散射中所,该该这种种解与解析解解结果进行比较了比较比较。波动波动光学模块模块中中有有有有有有金纳米球的。有可能想对介质半使用相同,但是,但是,背景场,背景场但是
在没有的的,介质介质界面的是,反射和透射透射平面平面和波之波之
对于半无限基板散射体的,背景场背景场必须必须界面上的反射反射和。。。一一种方法是是基于单独单独的的的的分析分析分析分析分析案例库中中基质基质的散射体示例演示种方法,这里,这里改为,直接使用,直接使用使用使用使用
使用菲涅耳方程定义
菲涅耳菲涅耳与斯涅耳斯涅耳,描述描述光波到种种折射率材料之间之间时时时的反射反射和和传输传输。。。这些菲涅耳菲涅耳入射从入射入射定义入射入射的法向量入射波向量描述描述的。入射入射分解分解为为一个个完全完全垂直于垂直于垂直于垂直于垂直于该该该该该该平面的分量分量平面的分量个一一一一一一一一一一一个一一一一一一一一一一一一tm tm波例如。,圆圆偏振是量级量级量级波波波波波波波波波波波波波波波波波
在入射平面,我们我们使用斯涅耳,将使用,(\ theta_i)和透射光(\ theta_t)相对于表面的角度两种材料材料N_A和N_B相关联:
{\ sin \ theta_i} = \ frac {n_a} {n_b}
然后,te-te-te-tm-tm-极化极化的反射传输传输:
rr_ {te} = \ frac {n_a \ cos \ cos \ theta_i - n_b \ cos \ cos \ theta_t} {n_a \ cos \ cos \ cos \ theta_i + n_b \ cos \ cos \ cos \ theta_t}
t_ {te} = \ frac {2 n_a \ cos \ theta_i} {n_a \ cos \ cos \ theta_i + n_b \ cos \ cos \ theta_t}
r_ {tm} = \ frac {n_b \ cos \ cos \ theta_i - n_a \ cos \ cos \ theta_t} {n_b \ cos \ cos \ cos \ theta_i + n_a + n_a \ cos \ cos \ cos \ theta_t}
t_ {tm} = \ frac {2 n_a \ cos \ theta_i} {n_b \ cos \ cos \ theta_i + n_a + n_a \ cos \ cos \ theta_t}
\ end {array}
te te te te tm极化极化必须从入射回全局全局坐标坐标坐标
接下来,我们我们从入射全局直角直角,以直角,以得到和和透射透射透射的的的的的的的向量向量xy平面,入射入射负负z方向,我们,我们入射角\ theta定义为z轴,把,把把\ phi定义为从X轴围绕围绕的的,如如示示。。因此。
和透射
反射光束k向量\ Mathbf {k} _r与入射,但,但z向向的符号相反
te te te te tm极化极化组成入射入射入射,e_ {i,te}和e_ {i,tm},入射入射电场::
对于c分量::
因此,入射侧入射侧总背景场为\ MathBf {,而而的一,场,场\ Mathbf {e} _ {background} = \ mathbf {e} _t,分量::
这些这些表达式定义定义comsol多物理学®软件内域的,并变量集变量集变量集。背景场定义使用
光散射建模的示例模型和
演示这方法模型已经,可可以下链接。模型绘制了一个个金半圆柱体中电场电场电场
介电介电的射体周围的的电场
金散射体的
尽管这输入背景场的在模型设置方面做一点一点一点工作,但一点一点基板上上颗粒“”示例更,后者后者要计算。种种的的优点优点是是在在考虑分析解分析解比较比较,甚至比较比较比较分析解比较,甚至甚至甚至不不写写写情况情况出来可能可能比较好的
下一
点击下面,尝试尝试解析对上散射体散射体进行建模建模建模
评论(0)