Guilin Sun
Ansys Employee


下列原因可能导致透射率反射率大于1:

1:仿真时间不够,参见 Ansys Insight: 为什么说仿真时间要足够长才能得到正确的频域结果 可以查看Log文件,下面文件显示不到10% 就结束了  

  2:谐振太强。此时仅在谐振频率附近产生锯齿状的曲线

3: Autoshutoff 不足够小

可以查看Log文件中结束时 的Auto Shutoff,可以比较预先设置的Auto Shutoff Min。

4: 精度原因: 个别情况需要很细的网格才能得到小于1 的结果

这种情况最长发生在短波长,当然也有可能 PML在短波长性能变差

5: PML问题

厚度不够(层数乘网格尺寸),衍射角太大导致PML性能变差,入射角度在一定角度比如80度以上时,透过率可能大于1;此时可以固定网格尺寸,将结构Disable,仅测试斜大角度入射看看反射透射情况。

6: 斜入射情况

宽谱斜入射使用了Periodic,或者Bloch边界;正确的做法是用Bloch边界单波长仿真,可以扫描波长; Ansys Insight: 用Bloch边界扫描波长的问题(也适合斜入射TFSF光源)

或者使用BFAST Ansys Insight: FDTD Solutions中的最新BFAST光源技术及其应用

TFSF计算宽谱散射场透射率,斜入射:一般不用TFSF除非是周期结构但是没有必要,因为平面波加周期边界是仿真此类周期结构的标准做法。

7: 特宽的光源光谱

估计是此时脉冲里面含有其它波长比较多,当我将光源在时间域设置为长脉冲后,问题得以解决。



8:周期边界设置错误

FDTD是离散网格,仿真设置要保证在离散情况下周期条件能够满足要求。这种情况一般是仅画了一个单元。

9:模式光源问题

模式被PML截断;一些波导器件需要较细的网格。

10:频域监视器和光源灰色区域重合

光源灰色区域是光源本身需求,频域监视器不能穿过或者在光源灰色区域。

11: 光源位于谐振腔内,或者某个波长反射率很高,与光源相互作用了。

前者应该将光源移出谐振腔;后者可以将反射率监视器置于光源与结构之间

12: 错误地使用较小的平面波尺寸,或者使用平面波+PML边界。最近几版已经可以自动将平面波光源的尺寸自动大于仿真周期;后者仅在个别特例情况使用,正常的使用是平面波+周期性边界条件,或者高斯光源、模式光源+PML。

13: 基底断在PML里面,或者结构没有穿过PML而是在PML内部,可能导致反射,降低PML的吸收性能。

14: BFAST光源:有点时候需要很高精度的网格用才能得到较好的结果。

15: Transmission box算出来的power大于1

主要原因是监视器有重叠的, 这六个监视器应该组成一个长方体,不能有重叠。

 

注意:

1: raw data里面的power是没有归化前的功率,T是这个功率与光源功率Sourepower的比值。

2:如果是平面膜层结构,请使用Stackrt 直接得到精确结果而不需要用FDTD仿真

3:监视器和pml 应该远离结构,比如半个波长以上