Eme边界条件怎么选择


#1

老师您好,
我最经用mode中的eme计算进行taper的优化时,发现不同的边界条件设定,结果有很大的差别,请问边界设定以什么为准。

全是metal的结果

y min为anti symmertric,其他是metal的情况,这里我只留下了S21^2的结果

以上两种结果不是应该是一样的吗,为什么有这么大的差别?

全是pml时

y min为anti symmertric,其他是pml的情况,也只保留S21^2

同样,后两种也不一样,而且S21^2>1,请问这些问题出在哪?
edge coupler.lms (573.0 KB)


#2

不一样很正常啊,不同的边界条件对于不同的模式:
全是metal:不仅有一般常见的导模,还有金属边界产生的谐振模式,这些模式可能在不连续的波导处有用处;
y min为anti symmertric,其他是metal的情况:此时只有前面全金属情况下的反对称模式,没有对称模式了;
全是pml时:如果在缺省状态下,它给出含有PML材料的模式。
y min为anti symmertric,其他是pml的情况:同理。
不管是什么模式,只要达到指定的模式个数,EME就不再计算其它模式了。

你的结果说明,你想要的是非对称模式。


#3

我们选用anti symmertric 和symmetric 不是为了节省仿真区域和仿真时间吗,结果都不一样了,设置对称和反对称的意义是什么,另外用pml的情况S21^2大于1怎么处理,还请老师解答,谢谢。


#4

设置对称和反对称的前提是,模式具有这种相应的对称性。如果有些没有没有这种对称性,当然就不能用啊。

21^2大于1,很可能是模式个数选择不合适,请参考这个诊断一下 https://kb.lumerical.com/en/layout_analysis_eme_error_diagnostics.html


#5

孙老师,您说的我还是不太明白,当结构有对称性时,我们可以用对称和反对称,这时我们选用对称和反对称边界条件的目的不是为了减少仿真时间吗,我们使用对称和反对称的原因并不是因为不使用对称边界条件的结果不对,所以您对比一下我加对称边界条件的结果和不加对称条件的结果,明显可以看出不用对称边界的结果是错的,还请孙老师指正。


#6

因为没有时间测试,我只能给你文字答复:
不管你用的是什么边界条件,你都固定了模式个数10,这对不同的边界效果是不一样的:
不用对称性边界时,假设模式有对称的和反对称的,每个可能只有5个(大致估计,你可以查)
当用对称性边界时,实际上相当于不用时的20个模式,也就是你用10个反对称模式,而在不用对称性边界时,里面大概只有5个这样的反对称模式,剩下的是对称模式。

你想一想看。
如果你把不用对称性边界时的模式个数增加为20个再测试看看。


#7

孙老师您好,我增加了不用对称条件时计算的模式个数,但是结果还是差很多,请问还没有别的地方可能需要改?


#8

第一个结果一定是选错了模式!当边界条件改变后,不能想当然地认为第一个或者某个序号的模式与之前的模式一样,你需要检查偏振和有效折射率。


#9

那eme这边怎么去检查偏振和有效折射率呢,有办法自己去选择模式吗?


#10

EME不是用来分析偏振和有效折射率的,当然,如果你想了解Port模式的偏振和有效折射率,可以通过UserSelect选项自己选择、计算模式,里面给出偏振和有效折射率。 不过这个已经不是本帖子题目的内容,有问题请另外发帖。