请问如何计算行波电极的微波损耗?

请问一下如何计算行波电极的微波损耗?例如:在SOI上做的一个马赫曾德尔调制器,使用行波电极,我想计算行波电极的微波损耗。

你是想计算整个器件还是电极本身? 如果电极本身支持那个传播模式,则可以用FDE找到该模式查看器损耗。如果不支持,仅计算电极本身的损耗,你可能需要一个吸收分析组计算,参见太阳能器件仿真的例子吧。

phase.lms (283.6 KB) 老师您好,这是我的一个比较简单的模型。您能帮我看一下,在MODE里能计算微波损耗吗?无论是器件还是电极本身。

应该可以啊。波导芯本身没有损耗,而模式有主要集中在非损耗材料里面,所有损耗非常小。
有电极情况:
image
无电极情况:
image

可以看出,电极有很强的反射效应,很小的模式强度进入电极。

目前损耗是负的,说明主要是在计算精度内的误差。要计算很小的损耗,需要反复调整网格和仿真区设置。

我有个问题: 系统已经提供了帖子模板: 请大家发帖前按照系统提供的模板描述问题
在国内是看不到,还是写帖子的时候把模板删除了?

image
老师您好,模型如上
image
我在FDE中设置频率100GHz
得到结果如下:



结果中的损耗可以理解为频率为100GHz的微波损耗吗?或者怎样理解。谢谢

基本上可以,只是仿真区有点小.我用30微米:


这样就很对称,应该也是支持的模式.要精确计算,可能还要加大YSpan.

1 Like

phase -1.lms (287.3 KB)


老师您好,如上图所示:中间黄色电极加RF,两边红色电极接地,该怎样计算微波损耗?MODE里面不能体现电压特性啊

这个问题好像之前有讨论过吧,微波损耗是指微波频率下波导的模式损耗吗? 如果是,那么


软件可以计算出模式损耗.
如果必要可以进一步增加仿真区,得到更为准确的模式损耗. 特别是,因为电极以外的其它材料在微波段也有损耗,因此,仿真区增加损耗也增加,甚至模式折射率也有改变.

如果你像研究焦耳热产生的损耗,如果不考虑有限尺寸的限制,可以用简单的模式计算其电阻(CHARGE) ,或者根据电压-电流计算其损耗.

MODE 里面本身求解的是麦克斯韦方程,没有电压一个变量. 因为半导体掺杂后不同电压下产生的折射率变化,同时产生损耗. 如果要计算这种现象,需要使用CHARGE.

我建议你将概念描述变成物理现象,然后琢磨到底是要计算什么.仅仅是概念的话,不能解决你的问题.

老师您好,不好意思,可能我意思表达不够清楚。
我现在有两个问题


1.如上图为电极没有电压的模式图。如有电压加在中间电极上,两边电极电压为0,模式是否会发生变化,进而导致损耗发生变化?
2.图中的计算结果 是在三根电极上都加上了微波吗?而我的计算只是想让中间电极加微波。

A1:与什么情况下相比模式发生了改变?当你用波长后,这个就是该波导支持的模式啊!你是说中间电极加电压,两边电极不加电压与都不加电压情况的模式相比吗?如果是,那你需要先用CHARGE计算中间电极加电压情况下的折射率变化。请找相关例子先看看CHARGE如何仿真。如果没有License,可以试用一次。

A2: 加微波?当你计算模式时,选用微波的波长,就表示现在计算的模式特性就是微波的。我估计你的问题就出现在这里:分别加电压和计算微波模式特性,以及计算光学波长的模式特性,需要理解它们之间的联系。否则问题仍然在绕圈子。所以再回到你的第一帖的问题:想计算行波电极的微波损耗,请先确定电压情况,工作波长情况。会不会是你想计算光学波长在波导中,由于电极加了电压,并有微波信号调制,想了解有微波后对光学模式的影响?如果是,那就是计算微波信号在加电压后产生的光学折射率变化。所以你自己需要先理清概念,仅仅用笼统的术语会导致很多问题。请从头再看看帖子,理解一下,再考虑怎么计算,多琢磨一下。

老师您好,其实这个问题并没有你说的那么复杂。
image
我的模型很简单,就是硅上三个电极,中间接RF,两边接地。计算微波损耗。
其实我不太明白的是他的计算原理:
1.他怎样体现我是在中间电极加了RF,而不是其他电极加了RF?
2.FDE边界条件如何选择?为什么PML边界条件计算不出来模式?

这是本题目的第12个帖, 我觉得你的思路仍在绕弯啊!你仅用术语\概念,我们理解可能完全不同,很可能我们说的根本就不是一回事.

我们工作生活的空间中有微波信号,比如手机,难道你说的是手机里面的微波吗? 你说要计算微波损耗,那就应该是支持微波模式了,对吧? 如果不是,请你明确描述什么微波信号? 不会是指加的电压就是微波信号吧?加电压一般是指直流电压. 会不会是这里搞混了?

我估计可能是: 光学模式,在电极上加微波调制信号(即0101的电压),传播一段距离其电压会衰减? 所以绕来绕去我不清楚你计算的是什么,什么样的工作条件,一次性说全好吗?

请问你电极加了" 微波信号", 改变了什么? 这个结构是在传输光信号(1.55微米附近的模式)还是电信号(微波)? 如果你没有办法说出来加了电压后改变了什么,那加不加电压有什么区别呢?

再看看你的题目,计算行波电极的微波损耗,那这个行波是指的什么? 微波是怎么加上的,是微波调制信号0101吗?

A; 你现在的波导芯呢? AL是高折射率高损耗材料,按这个尺寸,似乎该结构并不支持任何模式,或者需要指定相近的折射率附近开始计算.

所以即使你的文件本身也可能存在问题,波导拨打可能用很高损耗的材料. 到现在我不确定你的器件和工作波长是怎么样的.

有可能的话参考一下这个帖子

你使用的是求解模式的软件,如果这个"波"在这个器件中不存在模式,为什么要用这个软件计算其模式呢?

这是本题目的第12个帖, 我觉得你的思路仍在绕弯啊!你仅用术语,这些概念很模糊,很可能我们说的根本就不是一回事.

我们工作生活的空间中有微波信号,比如手机,难道你说的是手机里面的微波吗? 你说要计算微波损耗,那就应该是支持微波模式了,对吧? 如果不是,请你明确描述什么微波信号? 不会是指加的电压就是微波信号吧?加电压一般是指直流电压. 会不会是这里搞混了?

我估计可能是: 光学模式,在电极上加微波调制信号(即0101的电压),传播一段距离其电压会衰减? 所以绕来绕去我不清楚你计算的是什么,什么样的工作条件,一次性说全好吗?

A1:请问你电极加了" 微波信号", 改变了什么? 这个结构是在传输光信号(模还是电信号(微波)? 如果你没有办法说出来加了电压后改变了什么,那加不加电压有什么区别呢?

再看看你的题目,计算行波电极的微波损耗,那这个行波是指的什么?波长是多少? 微波是怎么加上的,是微波调制信号0101吗?还是加的交流电压,频率达微波量级?

有可能的话参考一下这个帖子

你使用的是求解模式的软件,如果这个"波"在这个器件中不存在模式,为什么要用这个软件计算其模式呢?