纳米孔道阵列(nanoholes arry)

在这里十分感谢b站,up主Nestor呐等的字幕翻译…FDTD100(给兄弟们挂个

>_<…因为有的是自己理解,如有错误,希望大家踊跃评论,我好即使改正…

1.材料的选取:

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“etch”:表示折射率为 “1” 的材料,用来表示金膜中的蚀刻孔…

(如果背景指数不为“1”,需要修改"etch"材料的折射率,以匹配背景指数…)

2.结构的设置:

(1)设置一个100nm 的金膜:

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x,y…方向上span 跨度为1.2微米,器件周期是0.4微米,因此每个方向上有3个周期

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(2)设置sio2基底部:

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(3)添加蚀刻孔:

在结构库里添加一个“圆圈阵列”,表示金膜中的“孔刻列”…

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在结构组 >>> “光子晶体” >>> 矩形格子pc阵列…

属性设置:

name

value

材料

etch

z 的中心位置

0.05微米

z span

0.1

nx、ny (x,y方向上的组数的周期数)

3

ax、ay(x,y方向上设置周期)

0.4μm

半径

0.1μm

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(4)仿真区域:

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PML有三种配置:

standard

最常见使用的方案

stablized

仿真发散,且发散主要起源于PML时使用

steep angle

磁场以陡斜角度入射(角度超过60°)

custom

用户自定义

"陡角"PML配置,因为光有可能衍射成一定角度传播的光栅级数,"陡角"有效的吸收某个角度入射的光…

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蓝色边界 代表 x,y方向上的"周期性"边界条件…

橙色边界代表z方向上的PML…

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从基底板sio2 到 下方PML,用标尺测量…其要大于均匀介质波长(0.7μm)的1/2…AB:0.484μm > 0.7μm…

mesh“局部”区域的设置:
1.我们要使用,更细的网格来解决纳米孔的弯曲形状和金膜的厚度…
2.所有步长设置0.01μm
3."几何"选项卡下,使用“基于结构”选项设置…
4.选项框中:输入“cirlce”…这将在名为"circle"的每个对象上建立一个网格区域…"纳米孔"组织内部结构称之前 “圆形 ”…

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解决“层”的厚度,希望网割线落在 金膜/材料 界面处…

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数据记录在“模拟网格”…

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关闭"工程网格"是因为:正在模拟具有等离子体效应的设备,结果对网格划分十分敏感…

3.光源的设置:

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右图显示为:源脉冲/源脉冲的频谱…

4. 监视器的设置:

(1)折射率监视器:

Z平面的:

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Y平面的:

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像这种“监视器”的设置:在哪个平面,哪个方向的span =0,例如:2D-Z,z span = 0(2)power 监视器:记录“R”、“T”:

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(3)profile 监视器:(记录一种傅里叶变换下的单波长下稳定的场分布…)

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这里面频率点设置为 5 就行…

(4)电影监视器:XZ平面…(记录场随时间变化的动画…)(可以设置将要录制的电场场分量…)

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这里要说一下…他玩了一个骚的;把仿真区域变了…因为他说这是一个关于x,y高度对称的结构…只用到1/4个晶格仿真空间就行…(好像是为了节省内存…)

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enen…就是这样了,象限里不是蓝色绿色的区域象限…就是仿真区域…

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下面可以在,没有运行下,“提前”观察index的折射律分布…(你会发现,嗯?折射率监视器为啥会有数据???)

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这个index >>> visualise

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可以看到这个…"提前"折射律分布…

5.check,检测:

在run之前check,material / 内存…

(1)在“材料资源管理器”检查材料配合:

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1.材质管理器,将绘制,与仿真中使用的材质相匹配的材质;以确保拟合曲线与材质数据紧密匹配
2.可以调整拟合中的系数数目等“拟合参数”,以改进拟合…
3.FDTD这种多算法拟合,可以更好拟合硅、砷化镓这样的实际材料

下面这是我调参拟合的“相对”较好的材料曲线…(具体怎么调参数,我给兄弟们挂个传送门)(大致就是调下这些参数…)

参数修改

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这里是默认"源"设置(2)内存查看:

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开始RUN了…(16年的CPU已经嗷嗷待哺???…太菜了 >_<!!!/冒汗/冒汗 )

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如果在"运行"中遇到错误,状态会显示"engine error"

Max time remain 可以在仿真"区域",进行设置…
Auto shuto off lev (自动关闭水平):与光源能量相比,模拟体积中的剩余能量的分数…

6.分析阶段(通过监视器进行):

(1)profile监视器:设置的是5个频率点…

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"参数表"中,选择“lambda”参数,然后选则要绘制的频率点…profile绘制的是傅里叶变化,单波长下的稳定的场分布,不同频率,不同波长,不同的折射率…你会发现:开头是你设置光源的最大波长,最后是你的光源设置的最小波长,(我这里是max =750nm ~ min 350nm)(2)从 R / T 监视器中获得 “T”:

绘制其 透射 / 反射 曲线…

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