Photonics – Chinese

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光子晶体谐振腔是否可以通过提取S参数的方式来放在interconnect中进行仿真

    • yihanglai
      Subscriber

      老师你好:

      我在学习FDTD的时候,对一个光子晶体谐振腔做时域仿真,输入的时域信号是一串PRBS信号,一个PRBS信号占的时间宽度为5e-12秒(5皮秒),下图是20个PRBS信号的示意图,及调制在1550纳米光载波后的示意图。

      我的光子晶体腔的大小是30um*60um,调制后的光信号由端口1输入,由端口2、3、4、5、6、7输出,通过时间监视器测得时域的输出结果,如下图所示(已通过设计晶格常数将禁带设置在合理的范围内,以保证下图可以构成一个光子晶体腔)

      在处理PRBS信号时,仅仿真PRBS信号的一个码元(例如说1010...中的第一个1),由于谐振的存在,大约要花费1天的时间,才能得到一个码元的时域结果。而实际中我仿真PRBS信号有上万个码元,所以我希望找到一种合理的办法来减少仿真时间。

      请问老师,我是否可以把这样的一个谐振腔结构看作一个1*8的多端口网络,通过提取S参数的方法,把该结构放在Interconnect软件中进行仿真?

      一般什么样的结构可以提取S参数,放在Interconnect中进行仿真?

      想法的来源是参考案例: Y branch

      链接如下:

      https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360042800353-Y-branch

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      实际上仿真一个脉冲就可以代表其它脉冲的结果,你可以根据现有脉冲的时域结果构造PRBS输出,你可以想一想是不是可以,输入一个与输入两个有什么区别呢?无怪乎第二个脉冲相对于第一个脉冲有延迟,或者几个脉冲接连激发。FDTD是线性系统。

      注意,S参数是时域结果,当然可以作为多端口在INTERCONNECT里面仿真,因为获取S参数时,应该是已经考虑到了色散和群色散的问题,前提是你要计算出群速度等参数给每个Port。在Port合适位置用时间监视器可以计算出群速度,参见 https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360042800113-Group-delay-analysis 

      不过,频域结果仅收集了指定波长范围的参数,实际脉冲的圆频率要宽的多,因此,INTERCONNECT仿真此类器件的结果是否反映真实情况,可能还需要验证,这是我个人的一点看法,仅供参考。

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