Movie monitor和frequency domain field and power这两个监视器计算场分布的区别

老师您好:
1、我仿真的器件是波导和环的耦合,这样的维纳结构,波导1120微米,环半径15微米左右,横截面 12微米。
2、我想得到耦合光谱中共振峰位置处的结构场图分布
3、现在我用的是movie monitor来得到这个结构场分布。首先说一下我的设置:光源设置处输入单个光波,设置光脉冲长1
10^7fs(目的是想要看到脉冲分布在整个环中的场图),同时simulation time相对加长,确保脉冲分布在整个环中。
4、目前我遇到的问题是:在movie monitor 中,有的共振峰位置处的这个场会随着时间的变化而变化,不知道该取哪个时间的场图为正确。(有的共振峰位置处的这个场随时间不会变化)
因为我之前用过frequency domain field and power这个监视器看过周期性结构的场图,所以还想问您这两个监视器的计算结果如何能对上?也就是应该取哪个时间点就是正确的?
谢谢您。
下面是我算的其中一个波长下的场图movie monitor的图像,不能上传视频,我截取了不同时间的两个场分布图。

movie monitor是时间域结果,你可以选取场比较强的时候,此时是多波长连续光谱的,不是某个波长的;
frequency domain field and power这个监视器给出的是频域结果,是单色的,可以指定波长.两种不能直接对的上,要是对的上的话,那你需要用CW光源,或者用单色的频域结果做电影,参见

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老师您好:
1、如果我想用movie monitor看场分布结果的话,您的意思是:就选择这个movie中场分布最强的时候。我又产生了两个问题:
2、第一个问题:有时候同一个movie记录下来的场分布,在不同的时间时,场分布发生在一个环中,有时候场分布发生在两个环中(一个环中时,意思是共振只在这个环中,两个环中时,共振发生在两个环中),这两个时间下,场分布都比较强,不知道该选哪个?因为关系到模式的问题,我们要在场分布中观察这个共振峰的来源,是由于哪个环的共振产生。
3、第二个问题:您说这个movie monitor监视的是多波长?不是单波长?但是目前我们想要的场分布是一个共振峰处的场分布,也就是单波长情况,这样的场分布如何用movie monitor得到呢?
4、我们用到的光源是mode 光源。在用movie monitor求单个共振峰的场分布时,目前的设置是: 光源设置处输入单个光波(也就是这个共振峰对应波长),同时设置光脉冲长1* 10^7 fs(目的是想要看到脉冲分布在整个环中的场图),同时simulation time相对加长,确保脉冲分布在整个环中。
5、说一下我目前为什么想用movie monitor得场分布的理由:第一:movie monitor在本身结构mesh不是非常精密的时候,这个movie monitor它得到的场分布会相对清晰。(好像是这个movie monitor本身会选择一个最佳的分辨率记录场分布)第二:相同的mesh情况下,frequency domain field and power这个monitor记录的场分布非常模糊,如果要用frequency domain field and power这个monitor,我需要加很精密的mesh,但是计算时间会很长(因为我的结构也算比较大)。
请您指点,在结果保证正确的情况下,应该怎么用movie monitor。谢谢您

A1: 你一定不希望用场都衰减到很低的时候

A2: 你可能需要理解Movie监视器的结果:它是脉冲在器件里传播,有很多波长,你是想要表现什么呢? 是要表现单波长还是宽谱?只有有了明确目的,才好进一步讨论.
至于谐振是哪个环产生的,你用频域Profile监视器查看指定的谐振波长就可以了.没有必要用Movie.

A3: 除非你等到最后,其它波长都完全消失,才有可能看到单波长.不够这个是不可能的,因为谐振谱有个宽度,总是多波长.你要单波长,只有用CWMovie.

A4:用Porfile监视器监测指定波长可实现此目的.

A5:这个是错觉,Movie监视器实际上用的是相同的网格,不过因为要减小内存,可能内部插值了,其幅值是不准确的,只是定性表示,不能用它做定量分析.

可能你需要再琢磨一下了.

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首先谢谢您耐心解答我的疑惑。非常感谢。但我还有几个问题请教您:

1、首先确定的是我想要单波长结果。

2、movie 监视器监视的是多波长的结果 这一点我明白了。那我如果在波长那里设置一个波长,在movie监视器里监视的也是多波长吗(有点不明白)?不是我设置的这一个波长的结果吗?难道是因为波长这里显示的是一个波长,但是实际上是脉冲,并非一个波长?我设置的结果如下图:

3、用Profile监视器看一个波长的场分布的话,设置波长为一个波长,那mesh一般需要设置多少为准确的呢?频率点设置为1吗(如果算一个波长)?simulation time 需要设置多久比较合适?(我的结构差不多是50微米)
下图为波长设置,您看一下合适吗:

谢谢您!

A 1: 单波长的话,就请参考CW Movie的方法,完全没有必要按下面第二问题的方法用单色光激励,参见 FDTD Solutions为什么采用脉冲光源激励而不采用正弦波光源
FDTD Solutions-如何得到单色光的结果

A2: FDTD是一个“系统”,如果你直接用正弦信号激励会产生高频成分。只要是脉冲,就一定是多波长。想想简谐波的定义,没有起始没有终点,永远都是wt。

你用这种方法可几乎得到单色光,但是并没有什么用,而且仿真到稳态需要的时间长,强烈建议直接用A1 的方法。

A3: 频域监视器你设置一个频率点就是仅监测一个频率。这个要取决于你要的“准确”的定义是什么。一般用Moive的情况下,用普通精度2就可以,完全没有必要用很高精度,因为Movie是为了看某种现象,不是定量计算分析,前面已经讲过。

你设置为单波长只是告诉监视器你只监测一个波长,网格划分用这个波长,光源仍然是脉冲,宽谱:


这样的设置对仿真来说没有什么问题,但是你的Movie监视器记录的仍然是宽谱的脉冲结果啊。

你自己比较一下你的两个光源,看看到底有什么区别。

可能需要你花时间琢磨一下。

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谢谢您耐心解答!明白了很多。还有一个问题问您:

1、以下截图是读到的文献中的场图模拟结果,我想得到类似的场图,想请问您下面这些场图是哪种方法得出来的呢?(可以看到清楚的波幅波谷)



谢谢您!

应该都是频域监视器就能得到的结果,前提是你选对了波长。你试一下看看。
image

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谢谢您解答!再请教您两个问题:

1、问题一:我用频域监视器尝试算了一下,但是看不到文献中那样的模式出现,也就是文献中那种波谷波幅,结果如下:

我的设置如下:
FDTD的设置:



光源的设置:


频域监视器的设置:


场图结果我选择的是频域监视器里E场的abs^2

2、问题二:按道理在共振峰位置应该是结构内的共振强度比较强的(光源中我设置的波长1.53398为结构透射谱中的波谷),但目前看到的结构内电场很弱。

谢谢您!

你选的评论基本上是透射率最大的,文献用的是最小透射率的波长,你用Log看看。另外, 你的结构应该是与文献不同吧?再怎么仿真你的结构也不可能出现上下两个环。

你根据什么设置的?你设置一个记录宽谱透射率的监视器看看透射率曲线,找到最小透射率? 注意,由于数值色散,仿真出的波谷波峰频率会随网格精度而变,不要直接用文献的波长,要自己仿真出来找到。

你可能还需要理解不同监视器的工作原理。