MODE solver관련하여 질문드립니다.ㅣ

안녕하세요.
MODE solver관련하여 질문드리고 싶은것이 있습니다.
현재 Si grating에 빛을 illumination 시켜주었을 때 어떤 파장에서 가장 많은 흡수가 생기는 지를 구하고자 합니다.
우선 이것을 FDTD를 통해서 특정 구조를 design했을 때 파장에 따른 absorption을 구할 수 있었습니다. 그런데 MODE solver중에 Variational FDTD solver를 통해서도 이와같은 것을 구할 수 있는지 궁금합니다. 설명에 따르면 waveguide에서 propagtion하는 것을 구하는 것에 특화되어 있다고 설명이 되어있는데 이 tool을 이용해도 FDTD에서 구한 것과 같이 구할 수 있는지 궁금합니다.

제 질문을 요약하자면, MODE solver를 통해서 특정 grating design에서 가장 흡수가 잘 일어나는 파장을 구할 수 있는지 입니다.

varFDTD 가 임의의 형태의 구조물을 다룰 수 있는 것은 아닙니다. 아래의 링크를 살펴보시고, 다루는 구조물이 varFDTD 와 compatible 한 지를 확인해보시기 바랍니다.

다루는 구조물이 어떤 형태이며, 어떠한 설정으로 어떻게 결과를 얻고자 하는 지 상세한 설명을 하시면 추가로 comment 를 해드릴 수 있습니다.

친절한 답변 너무 감사드립니다.
제가 구하고자 하는 것은
grating design이 있고 그것이 x축과 y 축으로는 periodic하고 z방향으로 grating이 있는 구조입니다.
제가 첨부한 파일을 보면 design이 나와있습니다.
이 design에서 0.3~1.1 파장의 빛을 z방향으로 plane wave를 주었을 때 어떤 파장에서 resonance 가 생기는 지를 알고 싶습니다.
이 경우 fdtd를 이용해야 하는건가요? 혹시 이와 관련되 예제가 있다면 추천 부탁드립니다.

grating.fsp (332.9 KB)

주어진 파장대에서 resonance 가 일어나는 파장을 찾고자 한다면, 첨부한 수정된 파일(grating_R1.fsp)에서처럼 time monitor 를 배치하고 시뮬레이션을 실행한 후, 결과 중에서 “resonances” 를 visualize 하면 쉽게 찾을 수 있습니다. 만약, 원하는 것이 가장 큰 Q 값을 갖는 frequency 를 찾는 것이라면, “resonances” 의 결과 중에서 “Q factor” 를 확인한 후, Q 값이 큰 지점에 해당하는 frequency 를 찾아보면 됩니다.

위의 그림에서는 30 번째의 resonance frequency 에서 Q 값이 가장 큰 것을 알 수 있습니다. 이에 해당하는 frequency (wavelength) 를 구하려면 다음의 스크립트를 실행하면 됩니다.

resonances = getresult(“monitor”,“resonances”);
Q = resonances.%Q factor%;
A = resonances.%
f = resonances.%resonant frequencies%;
fi = find(Q,max(Q));
?“Max Q = “+num2str(Q(fi))+” at “+num2str(c/f(fi)*1e6)+” (um)”;

이와는 달리, 전체 spectrum 을 보고서 intensity 가 강한 부분으로 window 를 좁혀서 다시 시뮬레이션을 해서 Q 값을 확인하는 방법도 필요하다면 사용하면 됩니다.

위의 spectrum 을 보면 0.79 um 근방에서 가장 큰 peak 이 보이므로, source 의 wavelength range 를 0.75 - 0.8 um 해서 시뮬레이션을 다시 한 후, resonances 결과 중 Q 값을 visualize 하면 이제는 하나의 resonance 만 보이게 됩니다. 이 peak 에 해당하는 resonant frequency 는 위의 스크립트를 동일하게 사용하여 구할 수 있습니다.

단, resonant field 의 intensity 는 monitor 의 위치에 따라 달라질 수 있으므로 다양한 지점에 배치를 해 놓고 spectrum 의 average 를 놓고서 어느 파장에서 intensity 가 강한 지를 판단하는 것이 필요할 수도 있습니다.