Photonics – Chinese

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使用FDTD中的 Select mode及實際用FDTD傳導結果不一樣

    • LanSC
      Subscriber

      老師您好:

      想詢問一下我使用FDTD當中Source select moode時(圖一),可以發現我的光強度到我設置的air區間會瞬間往下掉至1E-11是我們想要看見的,可是當我實際用FDTD傳30um後(圖二)發現我的光強度並不會順利在進入air區間往下掉至1E-11而是會震盪,想詢問一下是甚麼原因導致這個結果。

      (圖一)透過模擬結果匯出資料並用origin作圖,intensity以及模擬區間作圖。

    • Yi-Hao Chen
      Ansys Employee
      如果圖一是是光源起始點在y方向的intensity分布,而圖二是為在傳播10um,20um,30um後在y方向的intensity分布,則在Y大於17um位置的差異應為傳播所造成的,從圖二中可以大致看到當傳播距離越長,與起始位置的差異越大。該差異有可能是因為物理現象造成,也可能是模擬上的誤差。 你可以進行convergence testing查看該差異是否有明顯變化,如果有,則有可能是模擬上的誤差,可以透過convergence testing解決。如果沒有,你可以了解一下是否有物理現象造成此intensity於y分布在不同傳播距離的差異。
       
    • LanSC
      Subscriber
      老師您好:
      我有利用convergence testing 查看我的結構,對我們的波導來說在打到空氣介質時的intensity希望直接掉下去,因此針對PML的地方調整成stabilized,就我理解這樣設置應該可以使其intensity掉下去,但模擬跑完後發現結果與我文章所以提到的一樣intensity沒辦法順利的掉下去如圖,想詢問老師這樣的情況是甚麼原因。


    • Yi-Hao Chen
      Ansys Employee

      你看到結果如果會因邊界條件改變,該差異可能是PML非完美的效率所造成的數值模擬誤差。

      不過看起來在17um以外該能量已經相當小,一般來說對主要模擬的結果影響有限。請問你主要想觀察的結果是什麼呢?17um以外的能量差異對你的結果有影響嗎?

    • LanSC
      Subscriber

      以我們的結構來說對能量的要求很注重,以理論來說當光進入空氣時,應該如上圖一的intensity直接往下掉,掉到至少1E-11左右,所以擔心模擬結果尾端的震盪會影響元件。

    • LanSC
      Subscriber
      我們的研究與20-25um的場量有關
    • Yi-Hao Chen
      Ansys Employee

      首先建議先確認在實驗量測上想要得到的物理量是什麼,並將該物理量在不同模擬條件下進行比較,看是否上述數值誤差對該物理量有影響。

      如果沒有顯著影響,該數值誤差應可忽略。

      如果有影響,可以再對更多的模擬條件包含mesh、邊界條件各細項設置進行convergence test。

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