EMEで曲げ導波路のシミュレーションについて


#1

EMEでは曲げ半径が90度を含むシミュレーションができますか?より具体的には、メッシュセルと伝播方向が平行になる状況を想像することができます。モードはどのように計算されますか?リング共振器にも同様の状況が起こると思いますが。


#2

曲げを含む単一の導波路やファイバ構造において,もし曲げが円形であれば,structure geometryの設定においてbent portionをstraightに設定することでシミュレーションが可能です.セルグループ領域のcustom settingsで曲げ"bent waveguide"オプションを選んで曲げ半径を選んでください.これはFDEソルバーにおいて曲げ導波路モードを計算するのと同様に,セル内で曲げ導波路モードを計算します.
https://kb.lumerical.com/en/index.html?solvers_finite_difference_eigenmode_bend.html

リング共振器のようなさらに複雑な構造における急峻な曲げを伝搬する光をシミュレーションすることも可能です.しかし急峻な曲がり角を計算する場合,計算時間と消費メモリが増加します.

それぞれのセルで用いられるモードは,セルの中心においてx軸に直行した平面で保持される固有モードです.各々のモードは導波路に実際に保持されるモードとは異なる形をとりますが,十分な数のモードが用いられている限り,実際のモードに展開されます.正確な計算には多くのモードが必要になりますので,急峻な角度を持つ導波路のシミュレーションにはEMEよりもvarFDTDやFDTDが向いています.

例えば,グレーティング結合器は急な角度の伝搬を含むので,EMEよりも2D FDTDのほうがシミュレーションは速く行えます.
https://www.lumerical.com/support/whitepaper/optical_solvers_integrated_optical_components.html