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[M19045]

2D의 OLED 위에 원뿔모양 구조물을 통해 moth-eye 구조를 올리려고 하는데 object library에 있는 cone 을 사용하려고 합니다. z_span 이 원뿔모양 구조물의 높이인건 알겠습니다. x_span의 길이를 직접 계산하여 대입해봤는데 치수가 맞지 않았습니다. 그래서 cone 구조의 script에서 x_span을 구하는 방법이 있는지 확인해봤습니다. cone 의 script는 아래와 같이 나와있는데 eqn 부분을 통해 계산하면 되는 건가요? 저 부분에 대한 계산을 통해 얻는게 맞다면 어떻게 계산하는건지 알 수 있을까요? deleteall;
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# Cone
# A tapered cylinder the creates a point
#
# Input properties
# index: index of dielectric
# material
# theta: full angle created by the tip
# z span: height of cone
#
# Tags: cylinder cone point
#
# Copyright 2010 Lumerical Solutions Inc
##############################################
# simplify variable names by removing spaces

z_span = %z span%;

addcustom;

set("x",0);

set("y",0);

set("z",0);

set("name","cone");

set("create 3D object by","revolution");

set("x span",z_span);

set("y span",2*z_span*tan(theta*pi/360));

set("z span",2*z_span*tan(theta*pi/360));
eqn = num2str(tan(theta*pi/360))+"*(x+"+num2str(z_span*(0.5)*1e6)+")";

set("equation 1",eqn); #equation of line to be revolved

#------example of setting rotations-------

set("first axis","y");

set("rotation 1",90);

set("material",material);

if(get("material")=="Object defined dielectric")

{ set("index",index); }

[Shin-Sung Kim]

언급하신 structure group 은 theta (원뿔의 full angle) 과 z-span(높이) 로 정의가 됩니다. 이 경우, 원뿔의 바닥면의 지름이 x-span 과 같으므로, 이는 다음과 같은 간단한 수식으로 쉽게 구할 수 있습니다.

tan(theta/2*pi/180) = (x-span/2)/z-span

즉, x-span = 2*z-span*tan(theta/2*pi/180)

[M19045]

그렇게 생각을 하고 계산을 한뒤 시뮬레이션에 수치를 대입해줬는데

x-span의 길이가 계산값과 마지 않았습니다.

예를들어 theta를 30으로 z-span을 0.6um로 설정했을 때,

x-span= 2*0.6*tan(30/2*pi/180)

x-span=0.0055 um

의 값을 구할 수 있으나 시뮬레이션상으로 봤을 때는, 아래의 그림과 같이 약 300nm 이상의 길이를 갖는 것을 볼 수 있습니다.

이러한 문제로 인해 시뮬레이션을 진행하기 어려운 상황입니다.

수정해야될 부분이 있으면 해결방안 부탁드립니다.

감사합니다.

   

[Shin-Sung Kim]

수식 계산을 다시 확인해 보시기 바랍니다.

[M19045]

공학용 계산기로 계산한 결과값이였는데
공학용계산기의 결과값이 잘못 나온것 같습니다.
죄송합니다.
감사합니다.

[M19045]

높이가 1um 이고 밑변의 길이가 200 nm인 원뿔구조에서 theta 값을 계산해 봤을 때, 아래의 계산값이 나옵니다.

즉, degree 가 아닌 radian 값으로 계산이 되고

원뿔 구조의 script 에서 밑변의 길이를 정해주는 (식.1) 을 보면

2*z_span*tan(theta*pi/360) --------- (식.1)

radian 값으로 정의된 theta 를 degree 로 변환하여 적용시킨것으로 보이며, theta가 아래의 그림(2D)과 같이 정의된 것으로 보입니다.

만약,(1) sweep을 통해서 높이를 고정시키고 밑변의 길이를 변화시키고자 한다면 theta의 값을 radian 값으로 입력을 해야 하는건가요?

(2) 위의 그림처럼 제가 생각한 부분이 맞는지 확인 부탁드립니다.

[M19045]

계산식을 다시 확인해보니 위의 그림에서 theta가 아니라 theta/2인 것을 확인했습니다.
(1)질문에 대해 답변 부탁드립니다.

[M19045]

높이가 1um 이고 밑변의 길이가 200 nm인 원뿔구조에서 theta 값을 계산해 봤을 때, 아래의 계산값이 나옵니다.

즉, degree 가 아닌 radian 값으로 계산이 되고

    원뿔 구조의 script 에서 밑변의 길이를 정해주는 (식.1) 을 보면

2*z_span*tan(theta*pi/360) --------- (식.1)

radian 값으로 정의된 theta 를 degree 로 변환하여 적용시킨것으로 보입니다.

 

만약,(1) sweep을 통해서 높이를 고정시키고 밑변의 길이를 변화시키고자 한다면 theta의 값을 radian 값으로 입력을 해야 하는건가요?

위의 best answer 는 실수입니다. 죄송합니다.