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lumerical EME 中coefficients的定义和计算方法

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    • dangzhangqi
      Subscriber

      EME计算完成后,可以看到每个cell的以下信息,但是每个信息中都没有展示当前cell传输完毕后,每一个模式最终的相位信息。是单个cell计算中不会展示相位吗

      但是在EME的coefficients中可以找到每一层每一个模式的相位,想问一下coefficients这个参数的具体定义以及他是如何计算出来的

    • dangzhangqi
      Subscriber

      另外,对应模式的abs(coefficients).^2比abs(overlap).^2的平方大,想请问一下是什么原因

       

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      没有Propagate之前当然都没有传播位相了,不知道你说的“每一个模式最终的相位信息”是指什么,最终是哪里?如果是Cell里面的模式,里面所谓的位相实际上并不是传播模式的位相,可能是其它模式,例如辐射模式。

      Overlap再平方代表什么呢?

      coefficients并没有给出定义:

      https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034917533-Understanding-EME-error-diagnostics

      很可能就是分解系数,也就是一侧模式分解另一侧模式的系数。

      https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/4412892724243-EME-Convergence-Testing-An-Intuitive-Approach

      两者并不是一个概念,没法直接比较:

      https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034406414-expand2

      https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034405254-overlap-Script-command

       

       

       

    • dangzhangqi
      Subscriber

       

      感谢您的回答

      我们对overlap和coefficients定义的区别问题主要来自我们仿真中的一个疑问。我们现在碰到的问题是这样的,我们在评估taper结构进入MMI后的损耗,发现在taper结构中,是否设置CVCS对结果有影响(在我们的体系中,影响更明显)。然后我们查看了相关设置,发现问题可能出现在taper输出面和MMI输入面这两个cell之间。在有无设置CVCS的情况下,我们对EME给出的coefficients进行计算:

      在设置CVCS的仿真中,传入MMI的coefficients是1;

      在没有设置CVCS的仿真中,传入MMI的coefficients是0.97。

      这个差别导致最终端口损耗有变化(在我们的体系中,变化会很大,是否设置CVCS会导致端口损耗差别在0.6dB)

      想请问一下CVCS的设置问题,CVCS的计算是否会将能量转化强制归一化,尤其是最后一层(波导与MMI的界面)(因为输入波导与MMI的overlap是0.97,而不是1)

      另外,我可以提供图片中的两个仿真的原始仿真文件(基于官网MMI例子修改),但是目前网页好像不能上传文件,如果需要查看,可以告知我一下文件传递的方法

       

       

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      "发现在taper结构中,是否设置CVCS对结果有影响"这就对了,这才是使用CVCS的目的。

      结果有变化也正常,因为EME要得到好的结果,所选用的模式格式即不能少,也不能多,因为其原理是强制两个Cell 之间的横向场连续,因此需要做不同的收敛性测试。另外你看的只是强度,这个并不重要,而是S 参数才重要。

      VCVS 具体是什么并没有公开,并不是强制功率(能量是时间域概念,参见 

      Ansys Insight: 光学强度、功率、电场强度平方的关系以及电磁能量),而是考虑不同Cell之间波导截面不一样而做的修正。

       

      收敛性测试参见:

      1.       EME Convergence Testing - An Intuitive Approach

      2.       Convergence testing process for EME simulations

       

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