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[ywq]

孙老师您好，我在用fdtd仿真基于啁啾光栅（周期数为1000）的延时线时总是会发散，仿真模型如下图

[Guilin Sun]

首先，这个发散的问题是会影响结果的正确性！

你可能需要首先检查结构是否正确：目前看结构是悬在背景材料（很可能是空气）中，是这样吗？



请做如下检查：

１：看看PML是否足够厚？至少半个波长

２：看看Port２和Port４里面监视器，场在边缘是否很小？用对数坐标看，如果振幅不小于０.００１，说明仿真区横向尺寸小了，你也看看光源的模式分布。

３：这种结构一般谐振比较强，你需要减小Autoshutoff　，参见 Ansys Insight: 为什么说仿真时间要足够长才能得到正确的频域结果

4： 在光栅周期区间用均匀网格，设置Override Mesh，使得每个周期有整数个网格。假设周期是0.17um, 尺寸可能要0.0017um或者其整数倍。你图中似乎用了这样的均匀网格，但是没有必要涵盖整个结构，仅覆盖光栅区，保证周期内的网格均匀且整数个就可以。

你先修改测试看看。

[Guilin Sun]

另外，中文帖子请发中文论坛： /forum/categories/photonics-chinese

[ywq]

孙老师您好，我按照您的建议改了一下相关参数，包括：

1. 增大了FDTD的y方向尺寸和四个port的尺寸，使得模式的光场能量在边界截至；
2. 将dt stability factor缩小为0.5；
3. 缩小mesh的网格尺寸；

运行的结果就是，光栅周期数为100时，可以快速收敛，得到的结果很正确，光栅周期数为1000时，仍然发散。这里只是把光栅的周期数(也就是光栅的总长度)改变了，就导致了仿真的发散。对于这个现象，我不是很理解。

另外您给的一个建议是看看PML是否足够厚，至少半个波长，我不知道怎么设置PML的厚度，麻烦您详细介绍一下。

[ywq]

孙老师您好，按照您给的建议，我修改了一些参数，包括：

1. 将FDTD的y方向和四个port的大小等增加了，保证模式的场在边界处截止；
2. 将dt stability factor缩小为0.5；
3. 缩小了mesh的网格尺寸；

更改之后的运行结果是，在光栅的周期数为100时，可以快速收敛，得到的结果也很正确，如下图 当光栅周期数为1000时，仍然会发散。这里只是增大了光栅的周期数，即增大了光栅的长度，就会导致运行结果发散，对于这一点我不理解，麻烦张老师解惑。 另外，张老师您的第一个意见里说看看PML是否足够厚，至少半个波长，我不知道怎么设置PML的厚度，麻烦您详细介绍一下。

[ywq]

孙老师您好，按照您给的建议，我修改了一些参数，包括：

1. 将FDTD的y方向和四个port的大小等增加了，保证模式的场在边界处截止；
2. 将dt stability factor缩小为0.5；
3. 缩小了mesh的网格尺寸；

更改之后的运行结果是，在光栅的周期数为100时，可以快速收敛，得到的结果也很正确，如下图



当光栅周期数为1000时，仍然会发散。这里只是增大了光栅的周期数，即增大了光栅的长度，就会导致运行结果发散，对于这一点我不理解，麻烦张老师解惑。

另外，孙老师您的第一个意见里说看看PML厚度是否足够，至少半个波长。我不知道怎么设置PML的厚度，麻烦孙老师详细介绍一下。

非常感谢。

[ywq]

孙老师您好，按照您给的建议，我修改了一些参数，包括：

1. 将FDTD的y方向和四个port的大小等增加了，保证模式的场在边界处截止；
2. 将dt stability factor缩小为0.5；
3. 缩小了mesh的网格尺寸；

更改之后的运行结果是，在光栅的周期数为100时，可以快速收敛，得到的结果也很正确，如下图



当光栅周期数为1000时，仍然会发散。这里只是增大了光栅的周期数，即增大了光栅的长度，就会导致运行结果发散，对于这一点我不理解，麻烦张老师解惑。

另外，孙老师您的第一个意见里说看看PML厚度是否足够，至少半个波长。我不知道怎么设置PML的厚度，麻烦孙老师详细介绍一下。

非常感谢

[ywq]

孙老师您好，按照您给的建议，我修改了一些参数，包括：

1. 将FDTD的y方向和四个port的大小等增加了，保证模式的场在边界处截止；
2. 将dt stability factor缩小为0.5；
3. 缩小了mesh的网格尺寸；

更改之后的运行结果是，在光栅的周期数为100时，可以快速收敛，得到的结果也很正确，如下图



当光栅周期数为1000时，仍然会发散。这里只是增大了光栅的周期数，即增大了光栅的长度，就会导致运行结果发散，对于这一点我不理解，麻烦张老师解惑。

另外，孙老师您的第一个意见里说看看PML厚度是否足够，至少半个波长。我不知道怎么设置PML的厚度，麻烦孙老师详细介绍一下。

非常感谢。

[ywq]

孙老师您好，按照您给的建议，我修改了一些参数，包括：

1. 将FDTD的y方向和四个port的大小等增加了，保证模式的场在边界处截止；
2. 将dt stability factor缩小为0.5；
3. 缩小了mesh的网格尺寸；

更改之后的运行结果是，在光栅的周期数为100时，可以快速收敛，得到的结果也很正确，如下图



当光栅周期数为1000时，仍然会发散。这里只是增大了光栅的周期数，即增大了光栅的长度，就会导致运行结果发散，对于这一点我不理解，麻烦张老师解惑。

另外，张老师您的第一个意见里说看看PML是否足够厚，至少半个波长，我不知道怎么设置PML的厚度，麻烦您详细介绍一下。

[Guilin Sun]

PML厚度就是PML前面的网格尺寸成层数，你可以简单用Ruler测量，不需要非常精确，或者加监视器提取坐标计算；
"当光栅周期数为1000时，仍然会发散"，每次有变化你仿真的都不是同一个器件，你需要参考发散的帖子自己琢磨如何修改才能避免发散，里面有很多建议。