FDTD mode source로 산출한 waveguide fundamental mode neff 비교 관련 문의

안녕하세요 FDTD로 기존 논문에 나와있는 model로 결과를 비교해가며 프로그램을 배우고 있습니다.

참조 논문:https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.nanolett.6b03626

위의 논문에 기재되어있는 metalens unit cell의 neff를 waveguide fundamental mode의 effective refractive index로 두어 phase retaradation 값 산출한 내용이 있습니다.
첨부한 그림파일과 같이 phase retardation을 diameter와 wavelength에 따라 각각 image, plot으로 나타내고자 하는데 저의 script로 산출해 낸 phase retardation이 결과가 같지 않아 이렇게 문의 남깁니다.

첨부파일에는 참조 논문의 image, plot 파일과 제가 시뮬레이션에 사용한 시뮬레이션에 사용한 모델 파일, script file 및 script로 산출한 phase retardation image, plot파일을 업로드 하였습니다.

도움주시면 감사하겠습니다.


phase retardation

phaseline(532nm)

phaseimage.lsf (470 Bytes)
metatest.fsp (392.8 KB)

phaseline(532re)

몇 가지 조건들을 변경해가며 다시 phase retardation을 계산해보았습니다.
phase retardation plot의 경우 어느 정도 일치하는 모습을 보이나 image의 경우 여전히 다른 것으로 결과가 나옵니다.
해당 시뮬레이션은 TiO2 cylinder를 mode source를 이용하여 neff를 산출한 뒤 phase=neff*(height of cylinder)/lambda의 꼴로 계산하였습니다.
Image의 경우 어떤 방법으로 논문과 비슷한 결과를 얻을 수 있는지 도움주시면 감사하겠습니다.

Finite 한 높이를 가지는 cylinder 로 인한 phase 변화를 계산할 때, 지금과 같이 무한한 길이를 갖는 cylinder 를 가정하고 얻은 neff 를 그대로 사용하면 실제 finite 한 경우에서와는 차이가 발생할 수 있습니다. 따라서, 그 보다는 다음의 예제에서처럼 s-parameter analysis group 을 이용하여 phase 를 추출하는 것이 바람직합니다.


이 예제에서 사용한 Zemax_interoperability_metalens_unit_cell.fsp 파일을 수정하여 사용해 보시기 바랍니다. 이 파일의 sweep 창에 높이와 반경을 변수로하여 sweep 을 하는 부분이 있고, sweep 후에 같은 이름의 스크립트 파일을 실행하면 2d phase map 을 얻을 수 있습니다.

답변 감사드립니다.

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