Photonics – Korean

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FDTD 스펙트럼 및 데이터 추출 문제

    • Sangmyeong Yu
      Subscriber

      위와 같은 스펙트럼 데이터를 추출하여 오리진에서 다시 그려본 결과 상이한 그래프가 나와 질문 드립니다. 여기서 스펙트럼은 투과도(transmission)이며 구조체는 아래의 구조체(Ag-Si3N4-Ag) 사진과 동입합니다.

      맨 위부터 오리진에서 그린 그래프, 다음이 오리진으로 옮기고자 엑셀에 정리한 데이터, 마지막으로 FDTD내 View data기능을 통한 본래 내장 데이터입니다.

      보시는 바와 같이 구해진 데이터와 그래프가 다른데 왜 이런 현상이 일어나며 고칠 수 있는 방법이 있을까요?

       

      또 다른 문제는 spectum의 끊김 현상입니다. 맨 위의 사진이 제가 배열한 metasurface의 unit cell이며 그 아래의 사진이 sweep을 통해 얻은 스펙트럼입니다.

      sweep 구간은 반지름이 80 nm ~ 130 nm이며 FDTD(x,y) 구간을 200 nm ~ 400 nm로 설정했습니다.  206 nm FDTD region에서 r = 100 nm일 때 갑작스러운 투과도 변화가 일어나는데 광학적으로 일어 날 수 있는 현상인지 시뮬레이션이 제대로 되었는지 궁금합니다. 주기보다 큰 지름을 가지지도 않는 상태에서 발생하는 현상과 그 외에도 스펙트럼 사이사이에 급격한 변화가 있습니다.

      연속성있는 스펙트럼이 나와야 정상적으로 시뮬레이션이 된 것이라고 판단합니다만 이렇게 시뮬레이션이 진행되었다는 것은 시뮬레이션이 잘못된 게 아닐까 싶습니다. 그래서 이것을 해결하고자 이렇게 질문합니다.

      물질은 Ag-Si3N4-Ag 배열이며 substrate로 SiO2를 사용하고 있습니다. 

      물질 fitting에 대한 오류를 검증하기 위해 material fitting 사진을 첨부합니다. SiO2와 Si3N4는 완벽하게 일치하여 가장 불안정한 Ag데이터를 첨부했습니다.

       

    • Jeongwoo Son
      Ansys Employee

      안녕하세요,
      첫 번째 질문의 경우 데이터 추출 전후로 축 설정이 바뀐 것으로 예상됩니다. 아래 이미지의 원 표시를 비교해보면 대칭된 모양을 가지고 있는 것으로 보아 데이터 추출 후 오리진에 대입하실 때 변형 된 것으로 보입니다. 축 설정을 한 번 더 확인해주시면 감사하겠습니다.

      두 번째 질문의 경우 monitor가 substrate의 외부에 있어 발생한 현상으로 유추 됩니다. transmission 구조를 substarte 외부의 monitor로 확인할 경우, substrate에서 resonance가 형성 될 수 있습니다. 정확한 transmission을 얻고자 하는 경우에는 substrate 안에 monitor를 위치 시키는 것을 권장 드립니다.

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