测量 nanorods substrate的transmission


#1

老师您好。
通过阅读文献,我知道nanowire substrate的TM wave的extinction spectrum会有两个peak,分别有一个T mode和Lmode。
其中这个extinciton coefficient=-10log10(T), T是transmission.
为了测量nanowire substrate的transmission, 我的方法如图:

对于一个unit cell, 使用bloch boundary condition,同时把monitor 放在光源前面,并且使用单色平行光源扫描。最后把在光源前面的monitor的T取出来,即为transmission. 然而我的结果和文献并不一致,而且是完全相反的。

(此为文献)

(此为我的模拟)
其中标注的角度为incident angle. 因为参数有区别,所以两张图的peak位置不一样,但T mode 和Lmode的存在和随angle变化的趋势应该是一样的。

我的疑问是:
我的测量transmission的方法和设置是否有问题?因为我在fsp文件中,同时放了光源后面的monitor,但我发现放在光源后面的monitor的T,其transmission有好几百. 还是我的mesh有问题?我设置的FDTD的mesh accuracy为5,没有单独设mesh.
附件为我的fsp文件,波长条件见扫描,“20”表示我的incident angle. 非常感谢!

mono_wavelength_20.fsp (1.2 MB)


#2

根据你的叙述和查看文件,有几个问题:
你加在光源和结构之间的监视器作用与光源背后的监视器是一样的,参见这个帖子


transmission有好几百,说明仿真是发散了;注意,任何时候透射率反射率都不能大于1(当然可以运行一定的误差),否则就是仿真出了问题。

就你现在的设置,我采用StrechedPML和Steepangle, 得到的透射率是-(-0.04)=0.04; 反射为0.066。大部分可能被吸收了,但是你需要长仿真时间(减小autoshut off min)验证一下。


#3

虽然你仿真的方向我不是很懂,但是我打开了你的模型发现一个问题,你的FDTD区域和你需要模拟的周期元胞位置,好像有点不太重合。 你的FDTD区域为 左下角(-20nm,-34.641nm) 中间(0,0) 右上角(20nm,34.641nm) 但是右上角金圆盘的圆心位置为 (22nm,38.1051nm)


不清楚是你有意为之,还是确实是一个问题呢?


#4

@Junyu_Li 谢谢你的仔细检查。
这个问题的确存在。结构是通过脚本产生的,应该没有问题,问题是FDTD的周期给错了,应该是Xspan44纳米,Yspan是Sqrt(3)倍,这种问题我们一般是不会去检查的,因为我们假定用户都是明白的,我估计是忽略了。为何防止出错,可以在Model设定FDTD区域,但是周期也应该在这里给出。
修改后,得到的透射率是-(-0.03)=0.03; 反射为0.148。 mono_wavelength_20lum.fsp (345.9 KB)


#5

非常感谢你的检查!当时有多组数据可以试,我弄反了。感激不尽!


#6

不客气:grinning: