FDTD和MODEVarFDTD区别


#1

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您好 我之前看过关于二维等下模拟三维结构(Z方向上面的影响等效到二维),为了更快得到结构,我用MODE里面的Var来仿真我的光子晶体结构,我又对比了一下在FDTD里面的三维,两者相差甚大,结构参数是一致的,请问我这两个仿真对比有什么差别? 这么解决使得三维仿真在T曲线上大致和我的Mode仿真相当。感谢您百忙之中抽空解决一下这个问题


#2

VarFDTD是利用变分原理将Z方向的等效折射率计算出来,然后作二维仿真,适用一定的器件,参见这个帖子
我看不到你的MODE文件,修改了FDTD文件,你的结构应该是在波导芯上挖的一些圆柱,因此仿真文件应该表征这个特性。你原来的文件是把波导芯作为一个谐振腔来仿真的,外面有空气。

根据参考文献,很深Etch的光栅TE可以得到很好的结果,TM差些,参见这个文献。Manfred Hammer and Olena V. Ivanova, MESA Institute for Nanotechnology, University of Twente, Enschede, The Netherlands
"Effective index approximation of photonic crystal slabs: a 2-to-1-D assessment", Optical and Quantum Electronics ,Volume 41, Number 4, 267-283, DOI: 10.1007/s11082-009-9349-3

你再根据FDTD文件修改一下MODE文件,比较一下结果。但是这种方法并不能保证一定与3D FDTD一样,它只是一个快捷的仿真方法,最后需要用3D来验证。sangweiduibitu_lum.fsp (1.2 MB)


#3

guangzhijingtipingbanquexian6.2.lms (723.8 KB)
guangzhijingtipingbanquexian6.2.fsp (2.2 MB)
这个我是在结构里面做了线缺陷的,可是在MODE里面有缺陷峰出来,在FDTD里面没有
文献看了,很早之前看过用2.5维仿真3维的文献,里面 曲线图大体上面应该是一致的(不完全一模一样)可是这个缺陷峰没有出来,有点难以接受,是因为MODE设置出错吗?( 在FDTD里面,考虑到Y方向可能会泄漏光,所以FDTD仿真时候,Y设置为了周期结构)


#4

你是怀疑FDTD仿真结果吧?我估计是你的仿真时间不够,你看缺陷峰的Q值很大,应该需要很长的仿真时间。你有没有检查Log文件,是不是达到设置的仿真时间(99%)才结束的?

我减小了AutoshutoffMin、增加了仿真时间、并在时间域设置光源信号,你再测试看看。

实际上如果你仔细查看FDTD的结果,至少在0.55微米后面出现了一个峰值,尽管很低。

此外,你要注意两个软件所用的模式光源的偏振主分量是一样的。 guangzhijingtipingbanquexian6.2Lum.fsp (2.2 MB)