用Mode Solver求解光波导的模式时,不同边界条件遇到的问题

mode

#1

用Mode Solver求解光波导的模式时,以z轴作为传播方向。
若选择metal boundary,得到的模式是复数的,Ex、Ey、Hx、Hy的虚部,Ez、Hz的实部,有物理意义吗?用这些模式算EME的时候,应该只考虑它们的实(虚)部还是应该考虑它们的模长?
若选择PML boundary,得到的传播常数只有2个(对应于Metal boundary情况下的前2个模式,也就是guided mode),mode solver是对PML情况下的传播常数进行筛选了吗?


#2

metal boundary时,一般是为了快速得到有效折射率;

EME计算时同时考虑它们的实和虚部即总模场;

PML boundary:得到真正的吸收系数,有效折射率几乎不变。但是由于有很多PML的模式是不需要的,有时你可能找不到模式,此时需要增加Testmode的个数。

所以,mode solver是对PML情况下的传播常数进行筛选,仅剩下物理模式,而金属边界时可能会有金属盒子+波导的模式。


#3

谢谢您的回答。

方便告知Lumerical对物理模式的筛选条件吗?我用mode solver去仿真一篇文献上的波导模型时,mode solver解出来0个物理模式(我最开始设置计算100个最大折射率附近的mode,解出来0个physical mode;后来我又设置为在文献中给出的有效折射率的区间内计算100个mode,依旧是0个physical mode)。我想,这也许与mode solver的筛选条件不同有关。


#4

是有关,具体条件我们也不知道。

如果你确认有物理模式,你需要大大增加模式的个数:number of trial modes增加到1000,
**
**不够的话修改这个


此外,你知道此模式的有效折射率,可以指定在这个有效折射率附近计算:

或者指定范围:

如果是复数,可以这样输入
a+1i*b
a和 b都是实数。