Photonics – Chinese

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加上孔径光阑后的光源功率计算问题

    • Sinhana
      Subscriber

      老师您好,我现在在仿真一个双层超表面的透镜,下面一层为超表面1,上面一层为超表面2,超表面1的半径小于超表面2。在超表面1处放置了一个PEC孔径光阑,内圈为与超表面1相等的圆,外圈为边长等于衬底边长的正方形,使光只能照射到超表面1上,PML边界条件,平面波入射,计算聚焦效率时使用sourcepower函数来获取光源功率。我的问题是,用sourcepower获取的平面波光源功率应该是按照仿真区域面积计算的总功率吧,而不是真正照射到超表面1上的光源功率,因为其他的光都被孔径光阑遮挡了,那么此时的入射光源功率是否可以按面积的比例计算呢,=(sourcepower获取的值/仿真区域面积)*孔径光阑通光部分面积也就是超表面1面积,这样计算是正确的吗,如果不对的话应该如何计算。仿真模型如下图所示。

       

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      “在超表面1处放置了一个PEC孔径光阑,内圈为与超表面1相等的圆,外圈为边长等于衬底边长的正方形,使光只能照射到超表面1上”

      你这是环形光阑中间不透光吗?

      你的理解是对的,用sourcepower获取的平面波光源功率是按照仿真区域内光源面积计算的总功率,而不是真正照射到超表面1上的光源功率。你可以在放着后获取光源的场分布,如果是平面波,那是均匀的光源振幅,然后根据功率定义,通过对颇印廷矢量在指定光阑面积上的积分得到实际照射的功率,参见 https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034925313-sourcepower-Script-command

      不过,由于衍射光可能会进入透镜,更准确的做法是,将超透镜和其它结构去掉,仅剩光阑,在网格尺寸不变的情况下(比如可以用Override 网格),计算此时的透射率,再乘上此时的sourcepower,得到实际注射的光源功率。

      这里的衍射有两个:PEC光阑的衍射和PML截断平面波的衍射。因为PML离光阑比较远,其衍射可能对结果影响很小。

      你试一下吧。

      实际透过率可以这样计算:

      监视器透射率*sourcepower除光源实际注入功率。

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