Photonics – Chinese

Photonics – Chinese

Ansys Insight: 在远场图中找光强最大点对应的角度时遇到一些问题

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      比如已经用脚本得到 了远场:

      我的问题比较基础,还请老师指点迷津。 我想计算一下远场图中光强最大值对应的 theta 和 phi,先利用最简单的结构为例,模拟区域只有入射光,入射角度theta=30°,phi=60°。画出远场E2(场强),如图,可看出远场辐射大致符合入射角度,以下为脚本:
      mname=“far-top”;
      na=200;
      f=getdata(mname,“f”);
      fi=find(f,361e12); #830nm
      farfieldfilter(1);
      E2 = farfield3d(mname,fi,na,na);
      ux = farfieldux(mname,fi,na,na,1);
      uy = farfielduy(mname,fi,na,na,1);
      image(ux,uy,E2,"","",“E^2”,“polar”);

      接着找到光强最大点及其所在位置:
      maxE2=max(E2);
      location=find(E2,maxE2);

      计算得location=26518;
      推出对应的ux、uy所在位置为Ux=133 Uy=118
      然后将方向余弦转化为球坐标系下的theta、phi:
      Uz=sqrt(1-Ux^2-Uy^2);
      theta=acos(Uz)*180/pi;
      phi=atan(Uy/Ux)*180/pi;

      最后计算得theta=22° phi=28°,与画出的远场图以及入射光设定相差很大。
      请问老师,是我的计算哪里出现了问题吗?


      这里面涉及有几个问题,请参考这个例子中的脚本: https://kb.lumerical.com/en/index.html?solvers_far_field_projections_line_plots.html

      按照这个例子,我得到
      29.821±0i
      15.1541
      理论数值是30,15,非常接近。

      far_field_angle line plot.fsp (13.5 KB)
      far_field_angle line plot.lsf (5.6 KB)
      这个脚本供精确计算半宽度参考(事先从前面脚本估计一下半角度范围):
      theta=linspace(-6,6,60*3+1);
      Efar=farfieldspherical(E2_201,ux,uy,theta,phi);
      nn=findpeaks(Efar(1:100));
      nn2=find(Efar(1:100),Efar(nn)/2);
      ?theta(nn2)-theta(nn);

      half=ones(length(Efar))*max(log10(Efar/2));
      plot(theta, log10(Efar),half,“Theta”,“E^2 far”,“Phi=”+num2str(phi));

       

Viewing 0 reply threads
  • You must be logged in to reply to this topic.