微环仿真时仿真带宽设置问题

mode
needattention

#1

孙老师您好!我在用VarFDTD仿真时,遇到如下问题:
1.当图1中的simulation bandwidth选择为broadband时,仿真出现发散,但是选为narrowband时不发散(其他条件不改变),我的仿真波段是3.2um-3.8um,请问老师这两个设置的选择有什么影响吗?我选择narrowband的话仿真出来的结果有可信度吗?
2.图2 的simulation bandwidth也是我要仿真的带宽设置吗?我看官网上例子这个地方没有勾选,这是为什么呢?
!(file:///C:\Users\WSX\Documents\Tencent Files\2570354634\Image\C2C[1$@_CH4KMXPPL(%A)Y{WO.jpg)
![](file:///C:\Users\WSX\Documents\Tencent Files\2570354634\Image\C2C\WI5J]8NF41
`IN33Q@5YOT1.jpg)si_ring_30um.lms (331.0 KB)
附件为我的仿真文件。谢谢老师!


#2


#3

我做了一些测试,发现发散时的谐振在4微米左右


即使将光源脉冲变的很长,

结果仍然发散。

我查看一些材料拟合,结果


这种拟合由于谐振产生了增益,因此发散。

想办法将这种人为的谐振赶走,没有增益酒可以了。

修改后不发散了,但是仿真时间明显不够啊:


将仿真时间至少增加10倍试一下。si_ring_30um.lms (599.7 KB)
自己查看新的拟合吧。


#4

非常感谢孙老师的详细讲解!但是我还是有几处不理解:
1.为什么我仿真波段是3.2-3.8um,但是时间监视器可以检测到很长的波段的E强度呢?
2.为什么要将光源脉冲变长呢?这样可以检测什么问题呢?光源脉冲的长度如何选择呢?
3.请问孙老师是如何人为的将长波段处材料拟合不正确的地方更改的呢?请问如何操作材料才能没有增益?
期待孙老师的讲解,谢谢老师!


#5

A1: 因为光源是脉冲,所以实际注入的是宽谱:为什么设置了单色光源,监视器却仍然记录了多波长的结果:fdtd 初学者 以及 FDTD Solutions为什么采用脉冲光源激励而不采用正弦波光源
A2:光源脉冲变长,实际注入的频谱变窄,这个可以从傅里叶变换定量可以知道,长度选择没有统一标准,以能够压抑不感兴趣的谐振为原则,需要测试;
A3:请参考文件里面的设置,以及 如何消除材料拟合中出现的可疑尖峰 FDTD自带材料库中的材料在Material Explorer设置fit Tolerance,max coefficients 和imaginary weight的数值,这三个设置的设置准则是什么? 相互之间是否牵制?
修改后的仿真文件如果长时间仿真仍然可能发散,请参考前面方法以及一些帖子的方法解决 FDTD 和 varFDTD 常见的发散原因以及处理 https://kx.lumerical.com/search?q=发散


#6

再次感谢孙老师!
回到帖子本身的问题,什么情况下才能选择narrowband呢?为什么我用narrowband的仿真结果就不发散呢?


#7

我前面不是回复了吗?宽谱拟合产生了增益。narrowband的材料是软件根据一套数据NK自行拟合的,没有增益。

完全取决于用户的仿真目的:
如果等效折射率色散不大,建议使用窄谱;使用宽谱必须在很宽的范围内没有增益,不过最后还是要用3DFDTD验证的。