如何消除多层膜结构中的干涉效应?

fdtd
interference

#1

我想利用FDTD计算有衬底的结构的吸收和载流子产生率,如下图所示:

上面两层膜的厚度分别为1 μm和3 μm,而我所用的入射光波长是1.5 μm~2.5 μm,因此会产生干涉效应,得到的曲线呈现出很强烈的振荡,请问在这种情况下该如何建立模型呢?或者这种干涉是不可避免的,只有在衬底是单层并且厚度远大于波长时才不会产生,因此建立模型的出发点就是错误的,不可能得到正确的结果?谢谢!


#2

干涉是物理效应不能去除否则就不是实际情况了。当然如果你设置不当也有可能产生振荡,因此你要区分这种结果是物理的还是认为的。你可以延长仿真时间、减小Autoshutoffmin、将PML放远一些或者增加层数看看。


#3

感谢您的回复!您所说的这几种解决方案我都尝试过了,得到的曲线依然是振荡的,如图所示:

请问是否还有其他的解决方法?
我将衬底改为只有一层时得到的曲线就非常平滑,但是我们所需的结构是三层的,不知您是否有什么建议?非常感谢!


#4

你先测试层次结构,并于解析结果比较就知道仿真是否正确。
stackrt里面有例子:rt_analytical.lsf (1.1 KB)


#5

谢谢孙老师!我参照您所提供的例子进行计算以后得到了如下结果:


在这种情况下是否可以认为仿真是正确的了呢?
然后我参照这个例子Temporal incoherence中提到的方法得到了如下的结果:

这样处理得到的曲线是否失去了真实性,能否直接用来作为仿真结果?
再次感谢您的耐心解答!


#6

你没有必要用非相干处理;
我估计你计算的反射可能方法不对,是Power监视器中的T吗?不行将文件发来我看看。


#7

谢谢您!我的文件如下:16.7.17 CW_generation.fsp (264.9 KB)
因为我想进一步计算电学性能所以选择了CW_generation分析组。还有一个问题就是,虽然我在分析组里设置的是计算多个周期的产生率,但最后得到的结果仍然只是一个周期的,不知道哪里出了错误,希望您能帮我一起看一下。真的非常感激!


#8

你用的那个分析组可能有问题,用新的可以,你试一下。

此外,我仿真反射率和解析结果一致:

参见附件。kx2403.lsf (935 字节)
16.7.17 CW_generation.fsp (271.9 KB)


#9

谢谢孙老师!我的分析组脚本中确实有一句有错误,按照您的修改之后得到了多周期的结果,但只在x一个方向上是多周期,请问能否得到x、y两个方向都是周期性的结果呢?
仿真结果与解析结果一致的话,是不是就说明振荡是这个模型固有的光学特性,实际测量中也不可能得到光滑的曲线?


#10

现在一般是在第二个周期上作平均,在DEVICE里面只是做2D仿真,否则可能你计算机仿真不了;
或者在DEVICE作3D仿真但是在第二个周期方向上仅取一个周期。

既然是固有的,就不可能得到光滑的,除非你们实验的探测器光谱分辨率很低,结果就光滑化了,正如你上次作的参照例子Temporal incoherence中提到的方法得到的结果。