Photonics – Chinese

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关于仿真不收敛

    • SenHu
      Subscriber

      在测量不同入射角下的色散仿真中,不管怎样细分都最后都不收敛,请问该如何调整

    • Guilin Sun
      Ansys Employee
      我估计是因为你用的网格精度很高,因而网格很细,PML产生严重反射。先使用网格精度2测试,如果还有问题就增加PML的层数试一下看看。另外也可能是PML距离太近,参见 Ansys Insight: 如何放置PML,到底应该离开物体多远才合适?
    • SenHu
      Subscriber
      我X,Y方向是bloch,只有Z方向是PML,Z方向的距离应该不近了吧?请问需要将PML层数调到多少?谢谢





    • Guilin Sun
      Ansys Employee
      你的细化网格尺寸为1纳米,如果PML前面的Z网格尺寸也是1纳米,你算算多少层才能达到半个波长?一般是细化网格仅在局部,然后逐步变粗到背景网格,因此PML远离结构的话,可以保证PML前面的网格尺寸为背景网格尺寸,你可以用左面的Ruler尺子将仿真区PML前面放大,大致量一下网格尺寸,就知道应该设置多少层了。网格要设置恰当:仅在需要的地方用细化网格,尽量少用这种网格;PML远离结构,确保位于均匀的粗网格区域;增加层数,使得厚度在半个波长左右;最后,背景网格精度先选2,不要用5。精度5 是很高的了,先从2开始,这个多次反复强调过了。如果精度2还不收敛再继续联系。如果是高精度网格不收敛,显然与上面说的几个问题有关。不要试图一次就用细网格得到正确结果,先用粗网格得到收敛结果再说。
    • SenHu
      Subscriber

      好,我修改一下,非常感谢您的耐心指正😁

    • SenHu
      Subscriber
      老师您好,抱歉我想了想还是有点不太明白用ruler如何量网格尺寸,进而怎么设置多少层,,下图是我的结构

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

    • SenHu
      Subscriber
      老师您好,请您的意思是这样算距离吗?使PML的距离达到波长一半吗?谢谢老师了

    • Guilin Sun
      Ansys Employee
      你光源的波长范围400到1000纳米, 现在测量的PML 厚度290纳米,而你的结果是长波长问题大。具体多厚的PML有效需要你测试,没法给出固定的答案。你使用粗网格了吗?要先实施所给出的建议,回复测试结果,否则没法有效地提高帮助。请先用网格精度2测试。
    • SenHu
      Subscriber

      好的老师,网格精度2的程序已经在运行了,非常感谢老师的帮助!😁

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      好的,我估计就是因为细网格导致PML变薄,性能变差。

    • SenHu
      Subscriber
      老师您好,把网格精度设为2之后跑出来的图成这样了

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      你可以假设微结构是宏观结构,用stackrt https://support.lumerical.com/hc/en-us/articles/360034406254-stackrt-Script-command 估算一下。

      另外一个重要问题:斜入射用Bloch边界条件只能一次得到一个波长的结果,参见 Ansys Insight: 用Bloch边界扫描波长的问题(也适合斜入射TFSF光源)如果想要得到宽谱的结果,需要用BFASTAnsys Insight: FDTD Solutions中的最新BFAST光源技术及其应用

      使用错误的边界条件得到的结果是错误的,但曲线上的毛刺应该不是这个原因,如果理论上没有如下强的变化的话,那可能仍然有反射,或者PML设置不恰当,或者光源几何尺寸小于周期而产生衍射,请确认使用正确的BFAST光源;PML 位于均匀网格区域,离开结构至少半个波长,同时PML厚度在半个波长左右。另外, 把细化网格延申到周期边界之外,保证横向的网格尺寸都是一样的。因为使用了细化网格固定网格尺寸,你可以将所有结构都Disable,仿真真空,看看透射率反射率误差多少,是否也是不光滑。

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