用FDTD仿真 bent waveguide的问题


#1

dear 孙老师
我最近用FDTD仿真一个90°弯曲的波导结构,想做一个sweep 来观察弯曲半径和透过率之间 的关系
但是仿真结果我觉得有问题,请孙老师 帮我看一下。
1.我仿真得到monitor 的T(穿透率)大于1。

2.当我的弯曲半径大于2um时,monitor_1("T’)和monitor_2(“T”)的穿透率几乎重叠,说明光损耗只发生在第一个弯曲波导那边,我觉得这是 不合理的,请孙老师帮我解答下我的这两个困惑。谢谢孙老师了

附件是我上传的文件。bent 90_1.fsp (625.3 KB)


关于S参数,需要注意的是a b 的定义
#2

A1:可能需要更高精度的网格,另外也与第二个问题有关(反射光影响光源功率);
A2:你现在的结构是一个谐振腔,它们两个给出同样的透射率不奇怪。你应该将两个直波导延伸到PML里面。此外,Zspan也应该大一些,接近一个波长比较合适。
你自己再修改测试一下,主要是第二个问题,网格精度先不修改。


#3

孙老师你好

现在我把直波导延伸到PML,现在透过率小于1了,因此我就做了sweep,得到T,T1,T2的穿透率
你觉得这个结果有问题吗?,还有monitor(T)的穿透率为什么会随着r_Si增大而减小,虽然减小幅度不大,还有T1和T2在r-Si增大也逐渐重合了?
2.现在如果我想提取s矩阵,我在monitor(T)和monitor(T2)再分别加上两个mode expansion monitor,然后在model里面加上这段话:
T = getresult(“monitor_4”,“expansion for T”);
T2 = getresult(“monitor_5”,“expansion for T2”);
S11= T.b/T.a;
S21= T2.b/T.a;
S12=T.b/T2.a;
S22=T2.b/T2.a;
S = matrixdataset;
S.addparameter(“f”,in.f,“lambda”,in.lambda);
S.addattribute(“S11”,S11);
S.addattribute(“S21”,S21);
S.addattribute(“S12”,S12);
S.addattribute(“S22”,S22);
是否就可以提取s矩阵。

麻烦孙老师帮忙解答下这两个问题,谢谢!


#4

结果没有什么问题。这个结果说明,当弯曲半径比较大时,弯曲部分产生的损耗可以忽略不计;
关于S参数,需要注意的是a b 的定义:[a沿坐标轴的正向, b沿坐标轴的反向]
不过这个问题与题目不符,已经在另外帖子里面回复
参看这个帖子说明第一帖提问的问题已经解决


#5

dear 孙老师
根据指导,那我现在的理解就是monitor(T)这边的入射实际是b,反射是a,因为它是沿着y负方向过去的,而monitor(“T2”)出射是a,入射是b,因为它是沿着y正方形过去的。那现在
T = getresult(“monitor_4”,“expansion for T”);
T2 = getresult(“monitor_5”,“expansion for T2”);
S11= T.a/T.b;
S21= T2.b/T.b;
S12=T.a/T2.a;
S22=T2.b/T2.b;
S = matrixdataset;
S.addparameter(“f”,in.f,“lambda”,in.lambda);
S.addattribute(“S11”,S11);
S.addattribute(“S21”,S21);
S.addattribute(“S12”,S12);
S.addattribute(“S22”,S22);

bent 90.fsp (389.5 KB)


#6

S21= T2.b/T.b;
S12=T.a/T2.a;
这两个还有错,再进一步根据定义写出来。


#7

dear 孙老师
我再次理解了一下又重新写了一下,

T = getresult(“monitor_4”,“expansion for T”);
T2 = getresult(“monitor_5”,“expansion for T2”);
S11= T.a/T.b;
S21= T2.a/T.b;
S12=T.a/T2.b;
S22=T2.a/T2.b;
S = matrixdataset;
S.addparameter(“f”,in.f,“lambda”,in.lambda);
S.addattribute(“S11”,S11);
S.addattribute(“S21”,S21);
S.addattribute(“S12”,S12);
S.addattribute(“S22”,S22);
你再确认下是否是这样的,谢谢!


#8

如果你确认b都是入射,那就是正确的,因为分母必须是入射。


#9

dear 孙老师
我的b是入射,谢谢孙老师。:slight_smile: