大家好,欢迎来到今日本期案例学习,今天我要向大家介绍的是基于FDTD软件中的FDE(有限元差分计算方式)进行环形谐振器结构的模拟,希望能你帮大家提供一些参考:

利用该软件进行模拟主要需要进行以下四个部分环节的模拟:

第一部分:模型结构的建模使用:

基于FDE(有限元差分)算法模拟环形谐振器_fdtd

a.模型框架

如上图所示,主要是利用矩形波导和环形波导构成。细节图如下所示:

基于FDE(有限元差分)算法模拟环形谐振器_fde_02

我们在每个波导结构部分可以设置它的几何位置以及结构宽度、材料参数(本案例中使用的是二氧化硅材质)

第二部分:模拟区域的配置,为了简化运算在这里我们等价为二维结构(XY面,在Z方向是无限延展的),在这一部分需要配置模拟监视区域的几何尺寸(模拟几何区域会用蓝色区域框架表示),模拟的环境折射率,模拟环境的温度,设置网格尺寸(划分完可以在左侧模型树中用mesh进行生成展示,一般自动默认生成即可),设置边界条件等。(一般情况设置为PML条件:完美匹配层条件,一般用上图中橙色框架显示,)

基于FDE(有限元差分)算法模拟环形谐振器_fdtd_03

基于FDE(有限元差分)算法模拟环形谐振器_fde_04

第三步:配置光源类型:(在本案例中我们选择的为模式光源,在这里需要设置一个基模模式并且给定入射的波长,可以是单波长或者多波长,并且要设定光源几何尺寸,即光源的光场直径以及入射位置,是否呈角度入射等)

基于FDE(有限元差分)算法模拟环形谐振器_fdtd_05

第四步:设置监视输出的物理量(可以检测光场强度大小,光能量数值,模式展开值等;在本案例中监测光场光强度及功率值大小)

基于FDE(有限元差分)算法模拟环形谐振器_波导_06

输出结果展示:可以根据自己所需要的物理量做相应调整。

基于FDE(有限元差分)算法模拟环形谐振器_波导_07

上述为使用该软件进行模拟的一个简要指导思路,兴许会为你用该软件做模拟会有一个知道思路,喜欢的话就关注我们吧,为你提供更多的精彩内容哦~

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