안녕하세요.
시뮬레이션의 모든설정이 제대로 되어 있다고 하면, FDTD Solutions 를 이용한 transmission 계산값과 transfer matrix method 를 이용한 이론치가 일치하여야 합니다. 시뮬레이션 파일을 살펴본 결과, 위의 차이는 broadband planewave 의 angled injection 이 주된 원인으로 보입니다. 다음의 페이지에 이와 관련한 설명이 있으니 살펴보시기를 바랍니다.
https://kb.lumerical.com/en/index.html?ref_sim_obj_broadband_injection_angles.html
이와 같은 문제를 해결하기위해서는 두 가지 방법이 있습니다.
i) Broadband source 를 사용하되, planewave type 을 BFAST 로 선택
ii) Bloch boundary 와 함께 single frequency source 를 사용하고, frequency 를 sweep
BFAST 에 대한 상세한 설명은 다음의 페이지를 참고하시기 바랍니다.
https://kb.lumerical.com/en/index.html?ref_sim_obj_sources_bfast.html
이론적으로 구한 transmission spectra 를 보면 전반적으로 smooth 한 경향을 보입니다. 이런 경우에는 spectrum 을 제대로 resolve 하기위해 아주 많은 frequency points 를 사용할 필요가 없으므로 single frequency sweep 을 사용해도 무방한 것으로 보입니다.
Injection angle 이 커지면, PML 에서 반사가 일어나는 성분이 커질 수가 있으므로, PML layers 를 늘려주면서 결과값이 변하지 않는 지를 확인할 필요가 있습니다.
참고로, Lumerical 에도 transfer matrix method 를 이용하여 analytical 하게 multilayer 에서의 transmission / reflection 특성을 계산할 수 있습니다. 다음의 stacrt 스크립트 페이지를 참고하시기 바랍니다.
https://kb.lumerical.com/en/index.html?ref_scripts_stackrt.html