TM平面波大角度照射一维Ag光栅时透过率远远大于1的问题,如何解决?

fdtd

#1

工程师,您好。如题,我用TM平面波照射一维Ag光栅(周期500nm,厚度400nm,空气间隙100nm),计算平面波的透过率。在入射角度较小时(小于70deg),能得到正确的透过率。一旦角度变大,在空气间隙产生谐振时,得到的透过率就大于1.尤其是入射角度在80度以上时,透过率能达到1.0e3。同时,最小透过率居然还有可能是负数。我加大similation time,减小auto shutoff min至1.0e-10,增加PML层数也没有改善。请您帮忙解决下,谢谢。


FDTD里面DFTMonitor算出来的透过率竟然大于1 ?
#2

增大仿真pml边界对应的仿真区域大小,即垂直光栅平面方向的大小。
监视器离开表面超过半个波长
这个应该是倏逝波的影响。


#3

不是倏逝波的影响,因为探测器距离模型表面超过2倍波长了。也不是FDTD计算区域大小的问题,而是宽谱平面波光源在斜入射时的问题。之前plane wave type 我采用的是Bloch/Periodic,因为我的模型是周期性的。这种平面波类型,在大角度入射时,有的波长会出现入射角度大于90度的问题。必须选择BFAST类型的plane wave type,同时还要注意:选择BFAST,入射角度越大,simulation所耗时间越长。


#4

bloch边界条件只对中心波长精确。


#5

你好,既然Bloch边界条件只对中心波长精确,那么要得到宽谱光源的透射谱和反射谱,比较精确的做法就是把光源设置为单一波长光源,然后进行Sweep。在光源的设置中,设置min/max相等或span=0,右边曲线还是有很宽的谱,怎么回事?请问如何设置单一波长光源?谢谢


#6

脉冲光是有宽度的,根据傅里叶变换,频域越窄 ,时域就越宽,所以入射光的脉宽不可能是单频率。你只要在宽频中找到想要 的频率就行了。


#7

在大角度(例如大于70度),PML是一个大问题,不论你是使用Bloch边界单波长计算,还是使用BFAST做宽光谱计算。 你可以先试用SteepAnglePML,如果还不行,你需要用在此基础上用CustomPML。
当用Bloch边界单波长计算时,需要锁定网格的波长范围和材料拟合的波长范围,否则结果可能不连续。


#8

你好,我之模拟一层Ag膜的(厚为50nm,长宽分别为200nm和200*squrt(3)),在垂直入射的时候,透射和反射和吸收三者的和不等于1.请问这怎么解决呢?


#9

已经在另外的帖子里回复了。