Photonics – Chinese

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请问在用FDE仿真脊型波导时计算域应该如何准确设置

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    • liuyi61
      Subscriber

      您好!

      我参考了官网弯曲波导分析案例https://support.lumerical.com/hc/en-us/articles/360042799933

      一、根据此案例仿真的结果如下图所示:(这里我是把弯曲半径改为了2um,方便后续加大计算域)(此时仿真域为2um×2um)

    • Guilin Sun
      Ansys Employee
      这种设置:

      是错误的。请用第一种方法设置。
      结果在多大范围内变化? 这个结果

      说明已经在仿真的误差范围内了,因为损耗不可能是负的,很小的负数是计算误差。
      一般情况下,折射率变化在-4次方量级就可以了,-5次方需要高精度仿真,-6次方就需要很多考虑才可以实现了。想一想材料折射率的测量精度和不同批次材料折射率的差别和均匀性在什么量级。所谓的“正确”结果只是理想情况,实际情况很难理想,多高的精度才是理想呢?


    • liuyi61
      Subscriber

      好的,我用脊型波导模型仿真了以下几个区域大小(弯曲半径为5um):

      1.FDE 3um×3um



      2.FDE 3.5um×3um


      3.FDE 4um×3um


      您好,感谢您的回答!是直接根据折射率虚部的变化量级范围来判断么,上图变化范围确实是在-5次方量级的。

      然后就是如果Loss那一栏出现了负值,“很小的负数”大概是什么范围呢(比如说-2算小么),我将案例中条形波导的计算区域减小到1.5um×1.5um时,loss显示为-7.6091dB/cm,这个值是代表计算误差呢,还是代表计算域有问题呢。

    • Guilin Sun
      Ansys Employee
      -5次方量级就是很小的误差可以忽略。 “很小的负数”大概是什么范围呢:你可以看看折射率实部的变化范围。在你改变仿真区域的时候,网格尺寸没有跟着变吧?你设置指定的网格尺寸试一下看看。 loss显示为-7.6091dB/cm,这个值是代表计算误差,也代表计算域有问题。因为PML本身带来一定的不确定性,前面已经说过,负的损耗一般代表这两个问题,具体是哪种问题,很难一句话说清楚,你需要测试。没有必要追求dB/cm的精度,看折射率的实部和虚部变化吧,一般在-5量级精度就差不多了。-4量级也是可以接受的。你要固定网格尺寸测试,否则妹子改变区域网格都不一样,就分不清是什么问题。
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