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FDTD仿真的耦合效率和FDE计算的重叠积分的关系的问题

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    • johnnie_029
      Subscriber

      您好,我设计了沿着传输方向上紧密相连的两个波导,现在尝试计算这两个波导基模之间的耦合效率。首先我使用FDE计算了重叠积分最大的对准位置,然后在FDTD中设置以其中一个波导的基模为光源,向第二个波导中传输,使用监视器和模式扩展器查看了耦合到第二个波导基模的耦合效率;FDE计算的重叠积分和FDTD计算的耦合效率之间有误差,因为在文献中看到耦合损耗主要就是模式失配带来的,而模式失配可以用重叠积分计算。我想请问下这个误差是由于什么造成的呢?是因为这两个基模的有效折射率不匹配,带来了反射损耗吗?

      因为在Lumerical的介绍FDE计算overlap的网页上,我注意到计算overlap的公式并没有包含折射率,而且网页中也提到了overlap的计算忽略了反射的问题。那么如果两个模式的有效折射率匹配,反射损耗几乎没有的情况下,那么是不是可以用FDE计算的overlap的结果去表示耦合损耗呢?


      期待得到您的回复,万分感谢!

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      原则上说,耦合效率与重叠积分并不是等同的,后者只是对前者的一个简单估计。两个基模的有效折射率不匹配,一般都会带来反射损耗。波导的反射不完全以来模式折射率,否则就可以用模式折射率计算反射透射没有必要仿真了。

      我个人认为,仿真的耦合效率更可靠,你可以提高网格精度等来改善结果精度。一般精确到两位数就可以了,再高的精度可能没有必要。

    • Yifan Jin
      Subscriber

      您好 最近遇到一些问题 能否请教一下,我设计了沿着传输方向上紧密相连的两个波导,然后我把FDE放到两个波导的交界处后 仿真时报错 you must have an active eigenmode solver 请问如何激活 FDE呢?

      • johnnie_029
        Subscriber

        你好,FDE计算overlap,需要先放置一个波导,得到你想要的模式,然后将这个模式保存下来。再取消这个波导的显示,放置另一个波导,然后得到一个模式,再计算这个模式,和已保存模式的overlap。Lumercial官网中有相关样例,我记得。

        • Yifan Jin
          Subscriber

          嗯嗯 是的 我后来看到了  但是有一个问题是 每个波导会有很多模式 对吧   你所说的 选择两个波导的基模 是指 模式编号为1的模式 吗?

        • johnnie_029
          Subscriber

          是的,一般前两个是TE基模和TM基模,区分方式就是看TE成分占比

    • Yifan Jin
      Subscriber

       怎么 像你说的两个波导基模之间的耦合效率 首先使用FDE计算了重叠积分   我这边一直没办法确定两个波导的 基模  以及怎么在一个 FDE 窗口里 选择它们两个 进行 overlap计算呢

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      当然需要首先找到想要的模式,然后把它送到右面GLobal Deck里面,选中模式点击右键,你会看到选项。

      以后新问题请单独发帖。

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