周期性结构散射场仿真

needattention

#1

本结构是周期性圆盘阵列天线,R=0.79μm, P=3.873μm。利用TFSF源进行仿真,T\R监视器来监测散射场,仿真时长为3000fs,仿真区域使用对称性结构,仿真设置20181125_0.79-p-TFSF -symBC.fsp (290.3 KB)

Q1:为什么时间监视器的结果不收敛?time-m
Q2:T\R监视器监视到的是散射场吗?是散射场的透过率?具体物理意义是什么呢?
Q3:T\R监视器监视到的结果与实验数值完全不符!R-m %E6%95%A3%E5%B0%84%E5%AE%9E%E9%AA%8C|690x253


#2

A1:说明整个仿真发散了,可以参考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
A2:在TFSF区域外面的所有结果都是散射场。散射场的透过率没有任何物理意义
A3:和什么结果不符?如果你要反射率透射率,请将监视器移到TFSF之内 平面波和全场散射场tfsf光源有什么区别 -- 初学者
我将整个TFSF放在均匀网格中,结果不发散:

但是,残余信号还比较强


可能需要进一步减小Autoshutoffmin和增加仿真时间。

本贴解决发散问题,其它问题请另行法新贴: 参见 重要提示,请及时注册技术支持,否则18年7月13号以后将不能发帖20181125_0.79-p-TFSF -symBC.fsp (286.4 KB)
20181125_0.79-p-TFSF -symBC_p0.log (8.8 KB)


#3

非常感谢您的解答,我再次查看了之前的仿真文件,左上角确实有红色警告,但是我还有几个问题。
Q1:您将mesh1 去除,那FDTD内还有mesh2无法覆盖到的区域,这个没有影响吗?
Q2:您说将整个TFSF放在均匀网格中,是指将mesh2拉伸扩展至边界外吗?
Q3:mesh2为什么只覆盖了第一层,下面两层为什么不考虑覆盖呢?
Q4:在之前的仿真测试中和这次您修改后的结果,均与现实的实验测量 值有出入,主要体现在8-9μm处的一个多余的峰值,如下图所示%E5%AE%98%E7%BD%91R


不知是因为什么引起?是否可以消除?


#4

A1:FDTD使用的是直角网格,因此,添加的细化网格是非局部的,参见 何时使用(override) Mesh 除非你使用某个方向的局部网格,否则两个网格有重叠的空间将使用最小的网格尺寸。例如,假设网格1的范围是(X1,X2;Y1,Y2;Z1,Z2),那么当把三个方向都细化时,整个仿真区内任何的XYZ,只要在(X1,X2)、(Y1,Y2)、(Z1,Z2)任意组合的区域有交叉,那里就会在某一个或两个方向是用细网格,请参见上面的连接细心体会一下。

A2:建议TFSF所在的区域(最好有一点Buffer)用细化网格,因为TFSF一般是计算散射的,而散射一般比较弱,非均匀的网格可能导致TFSF内的平面波产生散射,你可调测试使用均匀和非均匀网格,在很多情况下结果可能变化比较大。

A3:mesh2的目的应该是能够更好地分辨细节,其它层的网格基本上已经能很好分辨了,一般没有必要再用细网格了。当然你愿意使用也是可以的。

A4:可能有几个原因:我的结果为什么与文献或实验结果不一致? 最可能的是高级衍射,你们实验测量的是零级还是包含一些高级衍射?请使用Grating分析组分析一下:
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大致计算分析发现8-9μm似乎没有高级衍射。其它的原因可能是周期的准确性、孔的大小以及材料特性了。这个是另外的问题,请另外发帖给出更全面的描述,包括你们的材料数据、制造误差、孔的尺寸、位置等。