可否这样计算波导传输损耗?


#1

我计划用FDTD模拟波导计算损耗(我知道用MODE计算更简单,但用FDTD是为了下一步计算rough waveguide损耗做准备)。
1、我的想法是,在光源前放置两个一定间隔的field and power探测器,利用探测到的透射率T,利用T的定义式:

得到坡印廷矢量的积分:

即为光功率,然后利用损耗计算公式:

请问,这样的计算思路是否正确?
附上我的文件:smooth_waveguide(loss).fsp (575.4 KB)
2、使用模式光源的user select时,里面的边界条件如果默认全为metal时,mode list里的loss为零。但是,如果我将边界条件都选为PML时,loss不为零,这个loss是不是就是我想要的损耗值?跟我run后计算得到的loss一定一样吗?
麻烦老师了l


#2

A1:原则上可行。
A2:这个loss是这个理想模式的损耗值。 对于理想波导,理论上跟run后计算得到的loss一定一样。 但是,由于仿真传播有一定的误差,实际情况可能有一定差别。


#3
   谢谢孙博士!
   原则上可行而已啊~那,官方有没有什么更好的计算方法?
   还有一个问题:模式光源里的边界条件和FDTD里的边界条件,有什么不同呢?
   我靠近光源的monitor透射率大于1,原因是什么呢?我的文件如下:<a class="attachment" href="//lumerical-community-uploads.s3-us-west-2.amazonaws.com/original/2X/0/0305a7ee24391429f758c73513d03195e91e3096.fsp">smooth_waveguide(loss).fsp</a> (3.7 MB)

#4

抱歉,文件没有上传成功,run之后的文件都没法上传,直接传一下原文件,非常感谢:smooth_waveguide(loss1).fsp (3.7 MB)


#5

如果是直波导没有粗糙度,直接计算模式的有效折射率;当考虑粗糙度时,那就要做统计平均,要做很多仿真。另外有人提出了一种模型可以估算:
Jaberansary, et al., “Scattering loss estimation using 2D Fourier analysis and modelling of sidewall roughness on optical waveguides.” IEEE Photonics Journal, 5, (3), (2013) http://dx.doi.org/10.1109/JPHOT.2013.225186929
F. Grillot 等 "Propagation Loss in Single-Mode Ultrasmall Square Silicon-on-Insulator Optical Waveguides 文件可以直接下载
我一直希望有人能不需要作传播仿真而直接分析模式就可以得到粗糙度的影响,不过这个是一个设想,有人愿意做些工作的话可以交流。


#6

孙博士:
今天才看到留言,第一篇文献已经读过,使用的应该就是贵公司的FDTD,应该使用了传播仿真。后面一篇文献,我再仔细看一下,您的设想非常好,也正是我想要做的方向。望孙博士不吝赐教!


#7