非周期结构反射特性的研究

fdtd
periodic
reflection

#1

问题的来源是这样的,我想研究类似下图的结构的反射特性,之前都是用平面波+周期性结构来仿真,但是实际上,结构大小并不是无穷的,大概只有20-30个周期,因此考虑x y 方向用PML边界。

但是不太清楚用什么光源比较合适。
我想得到的是,结构对入射光的吸收情况,主要想知道吸收峰的位置和吸收率。(对入射光能量的吸收随入射光波长变化的情况)


以上是可能的几种组合情况,下面总结一下我的问题:
提问:
1、高斯光源能否用于周期性结构计算反射谱?
2、如果可以,计算出的反射谱是个什么反射谱呢?物理意义?
3、平面光入射非周期结构,平面光被PML截断,得到的反射谱是否有参考价值?
4、高斯光注入非周期结构,反射监视器得到的谱线是否表示非周期结构的反射谱呢?
5、TFSF注入,位于TFSF区域外的反射监视器,得到的只是背向散射的能量而不是反射的能量吗?
6、最后:根据我的研究目的,哪一种设置最能满足需求?需求——不同波长的光入射,分别有百分之多少的能量被吸收?

下面这图是之前看到的,空着的位置是说不能使用吗?

一下提的问题有点多,实在不好意思。:cry:


非周期吸收体有限阵列吸收研究
#2

20-30个周期就可以认定是周期结构了,你的结果不会有什么变化。
A1、高斯光源不能否用于周期性结构计算反射谱,除非你实际的实验用定是这种光源(也就是指定束腰情况下才可以)。
A3、平面光入射非周期结构,平面光被PML截断,得到的反射谱有一点参考价值,谐振波长可能正确但是强度错误而且可能淹没。
A4、高斯光注入非周期结构,反射监视器得到的谱线可以表示非周期结构的反射谱,那是相对于此高斯光。如果实验中束腰改变可能结果有变化。
A5、TFSF注入,位于TFSF区域外的“反射监视器”,得到的只是背向散射的功率而不是反射的功率。
Q6、最后:根据我的研究目的,哪一种设置最能满足需求?需求——不同波长的光入射,分别有百分之多少的能量被吸收?
A:如果你的计算机足够强,你可以直接仿真多个周期,包括非周期部分,关键是周期结构之外有没有吸收?
如果没有,使用TFSF+ PML ;
如果有,结果没有什么意义,因为结果随仿真区而变。

最关键的,你想与实验结果比较,最好仿真实验情况;如果无法仿真,那就只能近似了。


两束光同时入射到一有色散介质如何用FDTD计算其理论反射率
#3

明白了,谢谢孙老师:blush:


#4

1、那我想采用TFSF+PML计算结构的吸收率,是不是不能采用A=1-R-T计算了,正如上面所说,反射监视器得到的是背向散射的功率,那我想得到反射的功率有什么办法吗?
2、TFSF+PML时,可否用吸收分析组计算非周期结构的吸收呢?


#5

对于平面波,结构的吸收是不变的,所以
A1: 能采用A=1-R-T计算。
A2:可以。
两种方法得到的结果原则上应该一致。