FDTD/MODE/DEVICE/Interconnect 微纳光电子模拟 扫二维码继续学习

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仿真建模顺序:

第一步:添加结构

第二步:添加仿真区域FDTD

第三步:添加Mesh

第四步:添加光源

第五步:添加监视器;保存

第六步:检查材料拟合特性

第七步:检查内存需要

 

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材料拟合问题:

1. fit Tolerance代表公差;(调节:拟合时调小)

2. max coefficients:代表多系数材料模型中可以用到的最大的系数的个数;(调节:拟合时调大,一般建议小于12)

3. imaginary weight:代表虚部权重;(调节:(1)若实部拟合的不好,虚部拟合的好,使值小于1;若实部拟合的好,虚部拟合的不好,使值大于1)

4. RMS error:代表实际拟合出的均方差;

5.  注意:RMS error>fit Tolerance,表示拟合的比较好;

RMS error<fit Tolerance,表示拟合的不好;

6.show advanced 里的specify fit range何时使用:

(1)光源斜入射,使用bloch边界条件;

(2)需要扫描波长来获得宽光谱结果.

如果不设定这个拟合范围,则软件用的是离散的实验值,不是拟合值;

注:其他的情况就在Simulation bandwidth settings里面设置拟合范围,这个范围和光源里的拟合范围匹配。

Edit FDTD simulation设置:

Mesh settings:

Mesh refinement:仿真材料里没有金属设置 conformal variant 0;

仿真材料里有金属设置 conformal variant 1;

光源问题:

angle theta(degrees):代表坐标系中的俯仰角,指和XZ面的夹角;

angle phi(degrees):代表坐标系的方位角,指和YZ面的夹角;

polarization angle(degrees):代表偏振角

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基本原理:基于矢量3维Maxwell方程求解,采用时域有限差分(FDTD)法将空间网络化,时间上逐步计算,从时间域信号中获得宽波段的稳态连续波结果,其独有的多系数材料模型可以再宽波段内精确描述材料的色散特性,内嵌高速,高性能计算引擎,能一次计算获得宽波段多波长的结果,能模拟任意3维形状,提供和精确的色散材料模型。

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课时12 break 44.54

(课时12 VBG折射率设置)

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2018.3.13 课时7: 排队和并行计算

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主要是材料的拟合,特别是扫描中材料拟合波长的范围

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  1. 我的出错timeout

 

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catertvxq · 2016-11-15 · 0

FDTDregion>>散射场>>mesh>光源>总场>结构

仿真时间到了100%,这是说明仿真的时间不够的,可以修改simulation time。

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吴猛雄 · 2015-09-09 · 0
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笑看 · 2015-08-28 · 0

mesh的作用

auto shutoff time 低于 1e-005

可以通过延长仿真时间和减少auto shutoff time来减少最后的用时

Ag@Au

金属的conformal varient 设为1

对于纳米颗粒散射:仿真区域>散射场>mesh>光源>总场>结构

结构,监视器都不能够在灰区!

run之前要先拟合!

线的点可以多一些,50个

场的点就不用那么多了


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FDTD独特优点:

1. 精确

2. 普遍适用

3. 可模拟任意形状

4. 可获得宽谱结果

何时使用FDTD?

当特征尺寸在波长量级是,应该用FDTD

建立模拟步骤:

1. 建立物理模型

几何结构

材料特性

2. 定义仿真区域

边界条件

3. 设置光源

4. 设置监视器

至少使用一个时间监视器

分析组

只记录需要的数据

光源:

蓝色双箭头表示偏振方向

紫红色箭头表示传播方向

注意:监视器和结构都不可以放在灰区中!

如何模拟自然光?

设置三个互相垂直的偶极子点光源

监视器:

1. 场分布监视器和功率监视器可以互相转换

2. 两者区别:

场分布监视器是固定在某一位置的

功率监视器会随网格变化而相应改变

3. 时间监视器建议使用点监视器

对于长时间的仿真,利用Auto shutoff Min 来结束,进度表显示不超过95%,不然说明脉冲衰减不够彻底,此时应该延长simulation time,同时减小auto shutoff min.

在仿真过程中,材料模型十分重要。

材料拟合

虚部拟合的时候Fit tolarance要改小

Advanced setting 里的imaginary weight 增大数值可以让拟合曲线更平滑

FDTD运算结果为矢量,所以会有正负

文件保存路径及文件名不得出现中文

命令前面加上#就可以让该命令失效

如何添加材料?

添加完空气后要改mesh order

监视器有红色的圆圈代表里面是有数据的

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Aaron0617 · 2015-07-04 · 1
三个偶极子点源正交可以形成点光源
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褚春华 · 2015-07-01 · 0

5类光源+自定义光源

使用TF/SF各个region的大小设定,注意!

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vener · 2015-06-16 · 0

1. 监视器种类:

监视器:折射率,时间,电影,(场分布,功率:可以互相转化),模式分解(主要针对光波导)

Index monitors:记录材料特性,检查结构设置是否正确,不用时应该删除

电影监视器:用于演示,比较耗内存,不用可以删除

时间监视器:记录矢量E(t)和H(t)

使用时间监测器需要确认仿真时间足够,通过FFT获得频率响应

notie:一般使用监视器,线面体慎用!

场监视器

-通过傅里叶变换获得稳态的结果

-获得宽光谱的结果

-计算各种光学性质:透过、反射、吸收、散射、场分布、远场发射、进场放大、光提出放大

观察场分布用Profile

计算透过反射率用Power

 

2. 分析组

吸收、远场、品质因子、偏振、参数、有效折射率提取等

 

3. 运行仿真

 

运行仿真几种方法:

1. 运行所有

2.运行扫描优化(在扫描优化窗口运行)

3. 用Script "run"(脚本运行)

4. 命令行运行(Engine License等)

 

4. 结束仿真

三种方法

1. 达到预先设置的Autp shut off min

2. 达到预先设置的仿真时间

3. 非正常结束运行

一般,建议设置长的仿真时间,利用Auto shutoff min 来结束,进度表显示不超过95%

 

参数的扫描与优化

 

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水中戏 · 2015-10-21 · 0
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