如何准确的使用mesh去节省仿真时间

老师您好~
我想仿文件比较大的微米级结构,由于电脑的RAM有限,所以想通过对结构不同区域设置不同的mesh来实现。
比如重要的微纳结构部分,我设置其mesh为0.01 um。基底部分必要但是面积巨大(我认为没有必要用如此小的mesh),所以我设置其mesh为1 um。通过划分区域的办法设置mesh可以大大减小仿真时间,但是结果一直不对,我怀疑是我mesh使用错误。
所以想请教老师,怎么查看系统运行前的默认mesh是多少,并且如何计算不同部分的最小mesh值是多少。
这是我的仿真文件simulation file.fsp (1.9 MB) ,谢谢老师~

基底仅需要仿真很小一部分(例如半个波长),其余的用PML截断就可以。
一般来说,添加的Override要比基础网格(由MeshAccuracy决定的)的尺寸小,而不是大,不能因为要减少内存需求就将网格变粗。
你先修改看看,现在我没法使用软件。

谢谢老师~
是由于此基底上下有两层不同的超表面结构,所以基底部分无法轻易截断。
并想问下老师如果增大默认的mesh会影响结果,那如何计算最小mesh为多少,即如何计算至少mesh为多少时不会影响实验结果的准确性。

参见 Mesh accuracy对应多大的网格尺寸
一般精度2时常用的,既可以保证一定的精度,也可以使用较少的内存。
特殊情况先可以使用精度1。
再低的话精度就太差,难以说明问题了。比如每波长(介质内波长)四个网格,数值色散可能太大了。

今天有机会看看你的文件:
1: 没有必要使用Conformal Variant1,首先是因为你的材料里面没有金属。 COnformal Variant1 的使用是由前提的: https://support.lumerical.com/hc/en-us/articles/360034382614-Understanding-mesh-refinement-options-in-FDTD

2: 你说的基底实际上是谐振腔的中心部分,因此必须仿真;

3: ZMin为什么选用金属呢?

4:这个结构是是非周期的, 你想得到什么结果呢? 如果你的散射矩阵方法有一定的基础,我可以给你介绍分开仿真的方法,可以大大减小仿真内存,通过数学方法得到透射率反射率。但因为是非周期,也不是波导,可能有一些近似。

5: 鉴于所有材料几乎都没有色散,请将材料折射率直接添加到结构设置中:
image

6: 当微结构比较多时,最好参考结构组的例子,用脚本添加,这样很容易修改结构参数和材料。

如前面所说,不能将网格精度随意降低,或者随意使用大网格尺寸。

请再斟酌。

谢谢老师您的回复,关于您提的几点:
1:我采用了Conformal Variant1是由于Zmin我选的是金属,因为我想让下部分实现反射的功能,即谐振腔的上层是透射,下层是反射,从而实现反光镜的效果,对光进行调控.
2:是的,应该称之为谐振腔。就是由于这部分面积巨大,导致文件难以直接仿真。
3:选用金属是为了让此层超表面有反射的作用。
4:我想得到的结构就是,第一层超表面将光汇聚到第二层超表面上,然后第二层超表面将汇聚来的光原路返回,从而实现反光镜的效果。目前仿真区域仅仅是整个结构的其中一层,像切片一样的其中一片,正常每一片(层)都是不一样的,应该是被设计好的。 但由于文件太大,所以就仿真其中一片(层)了。 非常好奇老师您所说的分开放真的方法。
5:好的。
6:由于这个文件里微纳结构太多,所以我是计算后,用脚本生成的。网格精度方面我将仔细计算,不随意使用大网格。

非常谢谢老师的解答,期待您的回复~

因为中间结构是均匀的,最适合使用DGTD.

如果下面是金属反射镜,你可以直接使用PEC边界,这样全部反射,而不需要金属材料,更不需要Conformal Variant 1 (一般仅在一定情况下才使用).

直接仿真,精度2就需要161GB的内存:

所以才建议分开仿真,最后用散射矩阵合成.

对的老师,在把上下两层结构放在一起仿真前,我的确是先分开仿真,确认每一层结构都能够单独实现其聚焦的功能,确认没有问题后才放在一起仿真,但文件过于大。
所以老师能介绍一下您说的,分开仿真再用散射矩阵合成的方法吗?谢谢~

这个是我的想法,如果想进一步讨论, 请通过Premium用户联系。

或者你自己了解此种算法。

好的老师,谢谢您~
我这几天找了找矩阵合成的方法,想和您近一步讨论。您指的Premium用户是说我需要去注册Premium么,我记得已经注册过了。

好像没看到你的注册。你可以看看你们组谁注册的,或者联系当地代理,似乎你们用了一个同名的GMail.

恩,了解了,我先再自己找找看,谢谢老师。

1 Like

This topic was automatically closed 3 days after the last reply. New replies are no longer allowed.