Photonics – Chinese

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关于EME的s参数

    • 1445644840
      Subscriber

      老师您好,我最近用的EME仿真MMI各端口的透射率,但是仿真的结果出现了一些关于mesh的问题

      当mesh的宽度为10μm时,两个输出端口的透射率为0.4665

      但是当我把mesh的宽度减小为8μm时,两个端口的透射率为0.5031.

      由上图的S参数可知,此时两个输出端口分别为S21和S31,但是两个端口的透射率总和都已经大于1了,这是什么原因呢?

      mesh应该怎么设置结果才会更准确呢?希望老师能解答一下。谢谢!

       

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      你仿真的是什么器件?Mesh8微米核10微米是指细化网格还是网格尺寸?

      请看看EME仿真后Port中的Pmatrix,看看是否大于1,如是,需要再归化结果。

      • 1445644840
        Subscriber

        老师您好

        1.我仿真的是一个MMI

        2.mesh8μm和10μm是指mesh那个矩形尺寸的宽,按理说我设置两种尺寸的mesh已经把taper完全覆盖住了,应该结果不会相差很大,但是从我仿真得到的S参数可知,结果差的还是挺多的,而且S参数中得到的两个端口的透射率加起来还 大于1了,我不知道这是什么原因,希望老师能解答一下。

        3.我在仿真结束后的查看EME中各个port的pmatrix,结果都是 等于1,如下图所示:

        4.我还有一个问题。我想问下MMI的所有输出端口port不同模式的S参数中的透射率加起来是不是应该等于1呢?就比如说我输入一个模式,MMI输出模式1的S参数中的透射率为X,同时该MMI 的输出端口还会输出另一个模式2,其S参数的透射率为Y,此外还会同时输出其他模式,那么这些X+Y+....是否应该等于1呢?

        5.在eme的设置中,我将多模区域的subcell methed设置为CVCS,除此之外 taper是否设置为CVCS呢?我尝试了一下,输出结果的总的透射率还是大于1了。

        希望老师能回答这些问题,谢谢!

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      2.mesh8μm和10μm是指mesh那个矩形尺寸的宽,按理说我设置两种尺寸的mesh已经把taper完全覆盖住了,应该结果不会相差很大,但是从我仿真得到的S参数可知,结果差的还是挺多的,而且S参数中得到的两个端口的透射率加起来还 大于1了,我不知道这是什么原因,希望老师能解答一下。

      你说的这个尺寸是指Group Span,还需要用很多CELL来细分。参见之前给你的MMI例子,没有多个CELL就是一个矩形波导,而Port的模式又不是这个矩形波导支持的,所以结果就很难解释了。

       

      4.我还有一个问题。我想问下MMI的所有输出端口port不同模式的S参数中的透射率加起来是不是应该等于1呢?就比如说我输入一个模式,MMI输出模式1的S参数中的透射率为X,同时该MMI 的输出端口还会输出另一个模式2,其S参数的透射率为Y,此外还会同时输出其他模式,那么这些X+Y+....是否应该等于1呢?

      S参数矩阵的行元素平方相加应该是1,但是可能有损耗核辐射损失。由于有大量模式参加运算,其准颇印廷矢量数值差别在好几个量级上。如果出现远大于或者小于1的情况,且没有辐射损耗,可以考虑用"Conserve energy".

       taper最应该设置为CVCS。

      我估计你对Taper部分设置的CELL 个数不合理。修改测试看看,比如用20个CELL,每个CELL10个模式。

       

      • 1445644840
        Subscriber

        老师您好,我之前已经把taper的cell设置为20个了,而且taper用的也是cvcs,设置如下图所示:

        上下两个红色圈就是taper部分,而中间蓝色圈是mmi的多模区域,最后的仿真结果如下:

        可以看出两个输出端口的透射率更大,加起来更是大于1了。

         

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      S Matrix 是振幅量,你这个是实部吧?还有虚部呢,应该看其绝对值平方。中间的腔体是立方体还是变化的?如果是直波导,1024微米一个Cell就够了。但是因为其截面积大,需要更多的模式个数而不是CELL。如果是变截面,那也需要更多的模式个数。请琢磨。

      如果小于1,可能说明还激发了其它高阶模式。一般可以通过扫描腔长找到合适的数值,使得结果接近理想期望值。

       

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