内容需求太大,仿真时间太长的问题

老师您好!在研究条形硅波导和脊形硅波导中的非线性效应过程中,由于波导长度往往需要达到几毫米或十几毫米,用varFDTD模拟时内容需求太大,仿真时间过长,那么用三维FDTD进行验算会更加困难。除了资料库中的高性能计算部分,有没有折中的办法解决呢?

尝试换一个算法试一试,FDE—FDFD。在Mode里边有的。截面均一,取一个截面计算就好了。

非线性,材料模型会不同。一般采用"sampled data+分析模型"的方式进行。

请详细说明你要的是什么样的非线性。有的情况可能不需要仿真。如果结构比波长大太多,仿真起来问题较多.

目前想考虑波导色散,自相位调制,受激拉曼散射,载流子吸收,载流子色散这些效应对波导中脉冲的影响。因为国内对用FDTD软件仿真硅波导的非线性的工作较少,所以我主要是根据一些文献中的简单波导结构,尝试用FDTD软件来重现结果,为后续器件的研究打基础。虽然有些情况下可以简化考虑,但文献中的研究长度范围往往都在毫米量级,自己在仿真时问题比较大。
这是其中一篇(已将参考章节提取出来)硅基纳米波导非线性特性及在超连续谱中的应用研究-第四章.pdf (1.5 MB)

波导色散效应FDTD 可以仿真,其它的,自相位调制self-phase modulation的机理是什么?克尔效应吗?Lumerical FDTD可以仿真的非线性效应见这里 https://support.lumerical.com/hc/en-us/articles/360034394734-Advanced-and-custom-optical-material-models-in-FDTD-and-MODE
克尔效应 https://apps.lumerical.com/nonlinear_kerr_introduction.html

这些效应:受激拉曼散射,载流子吸收,载流子色散,如果没有合适的材料模型,应该是不能仿真的。我大致看了一下你发的文献,他们求解的是简化的方程,不是Maxwell方程。

请再了解,斟酌一下。

今天再次看看这个论文,他们是自己求解的简化方程,应该不是用FDTD仿真的。建议你也使用其仿真,用Matlab之类的编程计算,可能比直接仿真更好。