光波导传输和光生电流问题


#1

dear 孙老师
您好!这是我用FDTD仿真monitor得到一组图片,
关于这个 仿真有两个问题不清楚
1.第一图里面的光场随着Si长度变长而逐渐衰减,按道理光在Si的波导中衰减应该很小,是我这边的设置出现什么问题吗?
2.图2是我仿真光生电流的FDTD文件,我仿真的得到光响应度是0.58A/W,当我把器件长度(y方向)增大到100um后,得到相应的也才只有1A/W(如图所示),因为这光生载流子产生文件定义量子效率是100%,按道理当我把器件长度增大,1.55um响应度也应该达到1.25A/W的值,那么造成中间0.25A/W的差值是由于什么原因呢?

附上我的FDTD文件,期望孙老师帮我解答,万分感谢!
3x15meshfine1.fsp (453.7 KB)
3x15meshfinewuGe.fsp (453.2 KB)


#2

A:很可能是激发了多个模式,高阶模逐渐泄漏所以总强度变弱。你可以用模式分解监视器看看。

A2:模式并没有完全耦合到锗波导。增加长度时,光在硅锗混合波导中传播。另外也要考虑有没有接近饱和。

另外,漠视光源的模式面积比较大,你需要将光源面积增大到仿真去大小。

文件没发现真重大问题,你再测试一下。


#3

dear 孙老师

A1:我根据你的建议增加模式分解监视器,但是我得到的模式如图,这个我看不到高阶模式泄露的一个过程



是我的设置过程错了吗。应该怎么设置

A2:模式面积增大到仿真去大小是什么意思呢?


#4

A1:你不是看高阶模式的过程,而是看有没有高阶模式(一定有),看看它们有没有损耗。
A2:就是增加模式光源的几何面积,Yspan和Zspan。


#5

dear 孙老师
不好意思,我还是不太明白A1,我上传文件你看下,如果可以你帮我修改下再发给我可以吗?谢谢!
PEC Ge.fsp (657.2 KB)


#6

不清楚你的问题是什么,这是我仿真的结果



沿Y方向强度变小不是所希望的吗?锗波导吸收,再传到硅波导,它里面的强度就变低了,它不吸收但是锗吸收阿。

你添加的模式分解监视器没有分解任何监视器,你可能还不知道其作用是什么,请看看介绍。
https://kb.lumerical.com/en/ref_sim_obj_monitors_mode_expansion.html
https://kb.lumerical.com/en/ref_sim_obj_using_mode_expansion_monitors.html

我把仿真区的Zspan加大了。你再看看,想一想。PEC Ge.fsp (701.7 KB)
有问题请一次给一个文件并详细描述。