Photonics – Chinese

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FDTD仿真中transmission的最小值

    • Qian Zhang
      Subscriber

      你好,我在3D FDTD中仿真了一个纳米金天线(X 106nm, Y 40nm, Z 40nm)嵌入在脊形硅波导中的结构,结构示意图及尺寸如第一及第二张图片所示。 金处于Si波导的中央,其顶部距波导顶部为210nm,金上面的部分为空气。FDTD仿真区域尺寸为 (X 2um, Y 6um, Z 2um),rib waveguide区域使用override mesh, 尺寸为 (X 1um, Y 6um, Z 1um),各方向精度为0.01um。金使用override mesh, 尺寸如第三张图片所示,其中dx,dy,dz=0.005um。空气区域使用override mesh, 尺寸如第四张图片所示, 大小为 (dx 0.01um, dy 0.005um, dz 0.01um)。在金和空气的X方向边界处另添加x span=0.005um的网格,dx=0.001um。光源使用 fundamental TE MODE,放置于距离FDTD起点0.1um处,大小与FDTD仿真截面相同,扫描范围为1.4-1.8um。'transmission' monitor放置于距离FDTD终点0.1um处,大小与FDTD仿真截面相同。平面monitor放置于波导顶部。已发表文章显示transmission的最小值为0.15(如图5所示),但我的仿真中为0.4(如图6所示),请问是什么问题呢?并且谐振波长与文章中不一致,我仿真的谐振波长为1.73um,文章中为1.57um。请问应该如何修改仿真设置呢?谢谢!

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      很可能是金块没被很好低分辨。其尺寸多大?有几个网格?看需要至少5个吧,具体需要测试。

      复现他人结果有很多挑战,参见

      Ansys Insight: 我的仿真结果为什么与文献或实验结果不一致?

    • Qian Zhang
      Subscriber

      您好,感谢回复。经过检查,确定结构参数与文章一致,mesh order正确表示了仿真结构。文章使用了Lumerical 的FDTD仿真,所用材料数据现在已在材料库中收录。金块的尺寸为 X 106nm, Y 40nm, Z 40nm,override mesh 1 的尺寸为 X 120nm, Y 50nm, Z 50nm,精度为 dx,dy,dz=0.005um。另外,在金块的两侧边界处添加了override mesh 2,X span=0.005um,精度为dx=0.001um, 左侧mesh 2 如图所示。

      同时,我的transmission的最小值(0.4)比文章中(0.15)大,根据金块顶部监视器所示的强度(如下图),猜测是金块没有起到足够的阻挡作用,有更多的光透过了FDTD末端的监视器。请问应该如何着手修改呢?

      (文章)

      (我的仿真)

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      很可能是精度不够,你看看人家图片的图像是不是很光滑,而你的比较粗糙?

      请参考前面的链接,诸个对照。此外,文献用的是都是对数坐标还是局部用对数坐标?重复他人结果并不容易,很多细节可能并没有给出。

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