关于MODE中varFDTD仿真问题


#1

我用MODE的2.5D仿真十字结构10um的微环遇到如下问题,希望老师和各位高手帮忙解答,谢谢!!
问题1:我仿真得到如下的输出结果,其中有些谐振点结果好,有些不是很好,我对其加了mesh重仿结果也没有太大的改善,而且谐振的波长和FSR也发生了变化,不知道是不是应该继续改mesh来改善?还有没有其它设置有影响?



问题2:输出结果中的FSR有12nm多,而比较文献中别人的实验结果,像我10um的环应该只有10nm左右,如下图用matlab使用传输矩阵得到的理论结果,而且谐振的波长点也不太对应的上。


感觉像折射率的原因,查看材料的拟合情况,材料的拟合结果比例子和文献的都要大,请问该如何修改是的材料折射率曲线接近文献的情况?而且材料拟合后会造成仿真发散,尝试了防止发散的措施,仍没有解决。



问题3:我这些仿真中varFDTD的backgroud index设置是1.48和例子的1不同,这个设置有具体要求?设置后仿真的结果会不同,而且又时改动后会造成光源出问题,如下图,请问是什么原因?

问题4:之前尝试修改例子,其中垂直位置没有设置好,使得Si和SiO2有0.11um的重叠,而且等效折射率的点(绿色的点,应该要求在波导芯上)也没有放到波导芯上,就是原来例子的位置,反而得到较好的输出结果,但是它的FSR的大小也还是不对,反而更大有14nm多,不知道这样的结果可取?

仿真文件:
ring2.lms (577.6 KB)

ring2_addmesh.lms (598.3 KB)

ring1.lms (683.1 KB)


#2

A:前面已经有帖子解释[quote=“1511082703, post:1, topic:2167”],对于这种器件,耦合区的网格需要很细才能得到正确的结果。

问题2:输出结果中的FSR有12nm多,而比较文献中别人的实验结果,像我10um的环应该只有10nm左右,如下图用matlab使用传输矩阵得到的理论结果,而且谐振的波长点也不太对应的上。
[/quote]
A:谐振的波长点不太对应是可以解决的,需要用越来越细的网格,你可以看到结果会逐渐逼近频域结果。不过要注意网格变细后,PML的层数应该适当增加。

A:这个首先需要对比原材料的设置来数值;其次,你可以将Z方向网格变细、仿真去变长看看结果会不会接近。
材料是可以拟合为直线的。

A:这说明没有找到模式,你需要看看为什么没有模式?

A:我估计你上面的问题没有模式可能就是把绿点放到基底上了;
你这样设置应该是碰巧有结果,实际是不对的,你可以看一下原理说明。

抱歉不能测试你的文件,因为这里主要解决文字问题,如果是正式用户请将原文件用邮件发来。


#3

首先谢谢老师的回复和解答,我又有新的问题:
1.我在例子的基础上修改成自己的结构,增大了mesh,最后得到如下的图,消光比都提高了,但是之前很好的平顶却没有了,而且FSR小于10nm,请问老师这种情况改如何解决和达到正确FSR?


2.之前我将background index设为1.48,后来将其设回为1,但是材料拟合曲线仍为2.8~2.85,没有变为例子的2.64~2.69,这是为什么?这些绿色的点是指Materlal data,是不是指材料库里的数据,我选用相同的材料,index也设的相同,为什么材料拟合曲线会不相同?这个材料拟合曲线变化是和什么相关的?

谢谢老师!期待老师您的回复!


#4

老师,问下您,MODE中的微环例子介绍中有比较了理论结果与MODE、FDTD仿真结果,如下图,请问下这个蓝色的Design是那个软件得到的?可否提供下文件?另外可否麻烦老师回答下我上面的一些问题。谢谢老师!!


#5

蓝色应该是在给定耦合系数后根据理论计算的结果。


#6

你在拟合之前,先看一下Z 方向计算时的中心频率对应的有效折射率是多少。另外也可以用折射率监视器查看结构的材料折射率是否正确。