对于相同器件结构,为什么采用(n,k)材料数据与取定值n时两者计算结果偏差很大?


#1

这个是很自然的,因为求解麦克斯韦方程,折射率非常重要。

  1. 固定折射率材料,所有的仿真波长都用同一个折射率,是非色散模型;(示例中我用的解析公式)

    这里假设折射率是1;

1.(n,k)材料, 只有中心频率用指定的这套数值,其它波长用内部拟合的数值(色散模型):


这里假设折射率是1+0.1i,对应波长0.5微米。因为假设这是用户仅对这个波长感兴趣。如果用户光源的光谱范围宽,材料特性可能是曲线关系,例如

注意,此时的中心频率已经变了,大概是1649THz,对应的波长是0.18微米,此频率出的折射率数值正是所输入的数值

而固定折射率模型,光源光谱再宽,折射率也是直的水平线。

一般的FDTD算法对这两种材料模型的处理方法不同。

因此,要得到准确结果,用户必须了解材料的色散和吸收特性。


如何添加一个几何形体的材料--初学者