画光栅的两种方法,同样的参数,不同的结果


#1

仿真了一个光栅耦合器,用两种不用的方法写的。在其他条件完全一样的情况下,第一种是通过在si波导上增加矩形的si实现,set(‘material’,‘Si (Silicon) - Palik’);;第二种通过在si波导上再加一段si波导,在si上刻蚀空气实现,set(‘material’,‘etch’);。
在结构图右边的参数框里,显示的是Si矩形块和空气块的结构参数,可以看出两者完全一致。但是最后计算出的结果却大相径庭:joy:。想请教一下是什么原因,多谢:slight_smile:

两次的结构,材料,光源,仿真区域等其他参数完全一致,包括Sio2上Si层的厚度也是一致的。:sweat:




#2

你没有上传文件,只能猜了,可能第一种方法的仿真文件背景折射率不是1,而第二种方法因为用了刻蚀确保两个Si齿之间是空气。


#3

仿真之前用 index 监视器观察一下实际结构是否和设定的一致,同时也可以确定背景材料的折射率是否正确!
有时网格过于粗略也会导致仿真结构与图形界面看到的有较大区别。


#8

谢谢孙老师,我已经找到问题所在了,在si波导上增加矩形si 写teeth,远场图中看到的是光源:joy:,因为光源设置的太高了,超过了moniter的位置。
虽然不知道si上刻蚀teeth这个方案里,光源也是超过了monitor,但是远场图为什么没错:joy:


#9

谢谢孙老师,我已经找到问题所在了,在si波导上增加矩形si 写teeth,远场图中看到的是光源的一部分:joy:,因为光源设置的太高了,超过了moniter的位置。
虽然不知道si上刻蚀teeth这个方案里,光源也是超过了monitor,但是远场图为什么没错:joy:


#10

祝贺你找到了问题的根源。

你的仿真区尺寸一样吗?如果所有结构/仿真/监视器参数都一样,仅是光栅的画法不同,结果应该完全一样,否则一定是什么地方不一样了。

我估计此时虽然光源尺寸大,但是监视器监测到的光源场部分可能非常小(虽然不应该监测到),也就是你的监视器和光源在两个文件中不完全一样。


#11

:joy: O(∩_∩)O哈哈~,恭喜


#12

因为两次的代码是直接复制过去的,只改了光栅teeth的部分,所以所有结构/仿真/监视器参数都一样,连解模出的有效折射率都一样,说明两个结构也是一样的。

第一个图的Si矩形块的方案,在高度Z的方向上monitor贴着光栅,得出的就是远场图很细,光强很大的结果。我只要把monitor稍微往上抬一点,结果就和刻蚀的方案是一样的了。更重要的是,我去改变光栅的周期,远场图光斑的角度应该是变化的,但是方案一里那块很细很强的光斑不变。方案二中光斑是变的。所以我猜测,那个很奇怪的光斑就是光源,不知道猜的对不对


#13

如果结构/FDTD完全一样,很可能是网格稍微不同。这个案例说明,微小的设置差别可能导致结果的巨大不同。