MODE Solutions 初学者:EME如何设置


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MODE Solutions 是一款设计、分析、优化波导结构的优秀工具,它含有三个不同的计算引擎,即Solver。每个Solver都有一个专门的中文视频,请到官网中文视频网页察看(共4个视频,第一个十简介,英语,其余是中文)。在网页下面:MODE Solutions
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波导结构频率域传播特性设计分析 EME
特征模式展开法EME利用切向场分量连续的特性进行分析计算,计算引擎的说明参见知识库中的介绍,入门教程参见模斑转换器实例。其主要步骤是:
1:设置波导结构。
2:设置仿真区和边界条件。 由于主要利用FDE计算模式,这两步可以参见前面的说明
3:设置EME setup。此算法需要将不同截面的波导分为cell,直波导用一个cell足以,非直波导选择合适的cell个数(初步计算可以少些),并给出不同组的相对位置。一般来说,一个组(group)表示这个波导的功能是一样的,例如,输入直波导为一个组,楔形波导为第二组,后面的输出波导为一个组,cell个数分别为1 、19和1。模式个数根据需要给出。
4:运行, 点击Run,软件计算每个cell指定的模式个数(以及内部S参数),并保存,所以需要注意内存容量。一般来说,这一步最费时间。
5:添加适当的监视器,例如场分布监视器。不需要的话也可以不添加。
6:指定入射的模式和端口,可以双向、多模式入射。
7:点击“propagate”,软件会有一个小窗口弹出说明正在计算,它将每个cell的S参数用某种算法结合在一起,给出系统的S参数,以及计算监视器中记录的结果。

至此,设置和运行及完毕,接着用户需要查看输出的S参数,请参见知识库中的EME solver analysis说明。也可以查看监视器中的数据。

注意:
1:开始仿真可用少一些的cell、粗一些的网格,以便快速得到一些结果诊断设置是否基本正确
2:一般建议使用金属边界。至于与PML的差别,我们单独开一个帖子说明
3:如果用了较多的cell和比较细的网格,结果仍然不理想,可以诊断问题的根源,例如是不是模式仍然太少等。参见EME error diagnostics的说明。
4:此方法也适用于一些无限周期结构,参见Bragg gratings实例。
5:如果器件中间有些单元是重复的,也就是有限周期,此方法也可以充分利用其周期的特点简化计算。
6:如果cell中间位置的截面不变,也可以扫描器件的长度,例如Polarization converter


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MODE solutions使用EME solver运行仿真提示 仿真区域不能保存