Photonics – Chinese

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Ansys Insight: 关于回音壁微腔的仿真

    • Guilin Sun
      Ansys Employee
      Whispering gallery mode microresonators 可以翻译为回音壁谐振腔或者简称微腔,Whispering gallery mode (WGM)翻译为回音壁模式。很多人可能不知道,这类结构的谐振模式个数很多,设置不好你可能得不到需要的模式,当然,在仿真之前你还需要对所要的模式特性有个了解,知道哪个是你需要的,例如指定波长。这里给大家推荐一篇之前我审阅的一篇文章: Method for predicting whispering gallery mode spectra of spherical microresonators Jonathan M. M. Hall, V. Shahraam Afshar, Matthew R. Henderson, Alexandre François, Tess Reynolds, Nicolas Riesen, and Tanya M. Monro Optics Express Vol. 23, Issue 8, pp. 9924-9937 (2015) 以及一个仿真例子 https://apps.lumerical.com/diffractive_optics_cavity_whispering_gallery_modes.html 我一般建议使用对称性边界来减少模式个数, 这样至少有4个组合,如果考虑到垂直方向,可能有8个组合。这时候,需要使用谐振分析组获得结果。需要说明的是, 当结构相对波长比较大时,能找到的谐振模式取决于激发源(偶极子)的位置、监视器位置以及边界条件。在找到合适的模式之前,不需要添加Profile监视器监测, 因为你还不知道哪个波长有谐振呢。 下面是某个结构的分析结果:
      详细的分析请参考例子。

       

      注意, 这个模式是第一次仿真的结果,主要目的是计算谐振频谱,所以仿真时间不够长,Profile看起来不怎么规则。找到谐振波长后,增加仿真时间,同时减小Autoshutoffmin

      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

      这个是用长仿真时间+Apodization 后的分布

       

       

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      你想要什么结果? 如果是谐振频率和Q,没有必要让Autoshutoff level 如此小,请参考谐振腔的例子;

      如果想得到Profile分布 ,用Apodization.

      Correcting field amplitudes for high-Q cavities

      Quality factor calculations for a resonant cavity

      Photonic crystal cavity

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