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FDTD 大角度入射 +多级子分解相关问题

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    • Theo
      Subscriber

      问题1 :如test1.fsp中我sweep时候用了嵌套的sweep,举例:当H=200nm时扫描D=200,400,600,800,1000nm。接下来当H=400nm600nm,800nm,100nm时扫描D=200,400,600,800,1000nm。如果想得到散射截面,结果应该在sweep1设置还是第二重sweep2里设置?

       如何用script去设置嵌套的sweep,并且如何用script读取嵌套的sweep的结果?

      2 在多极子分解过程中,如果用TFSF的光源,那么我可以将分析组“dispalcement_field”设置放在光源外面,如test1.fsp所示,这样可以得到这个分析组以内的各个点的所有电场(E=getresult(“displacement_field”,E);,并且利用公式求得多极子贡献,如果我在测试周期性结构的反射和透射的过程,

       


      (吸收截面分析组光源<散射截面分析组=displacement_field分析组)

      test2.fsp所示,用到了多极子分解,这个时候“displacement_field”的分析组还可以使用吗,如果可以使用,需要设置的大小是多少呢?如果不能使用,这个时候我需要做什么处理,才能使得displacement的电场和使用TFSF光源得到的电场一样,进而进行多极子分解呢?

       

      3 test1.fsp中测远场辐射的directivity,如何测呢?有没有相应的案例呢,我想得到dB单位的directivity

      4 stack如何使用?有没有相应的案例?

      5 test2.fsp关于大角度87.5º入射Au表面的模型,光源设置为当个波长,sweep7000nm-9000nm的光源运行后出现这样的结果,衰减没有到10^-5


      最后得到不同波长处的反射率结果是下图,这个模型还有哪里需要修改吗?:


      这个结果需要重新做吗?

       

       

      谢谢老师

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      你有好几个问题:

      1:所有计算应仿真最内侧扫描sweep2里面,否则它的扫描结果就无法提取。

      2:多极子分解如果要分解全场就用全场分析组;散射的话用散射分析组。

      3:参见这个例子 https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034395214-Far-field-directivity-calculations-of-an-antenna

      你应该是用全场吧?但是全场监视器边缘场很强,可能只能用散射场。这个你要搞清楚其物理意义。

      4: https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034406254-stackrt-Script-command

      STACK Optical Solver Overview

      STACK Product Reference Manual

      有几个脚本可用根据需要选用。

      5:角度87.5º仿真很有挑战性,因为散射角可能达到90度,PML失效,任何结构都100%反射。

      请检查是否必须如此大的角度。

      可用考虑选SteepAngle PML的参数用CusomPML增加最大层数,如128 或者512层试一下看看。

      如果反射强,结果可能不准确。

    • Theo
      Subscriber

      谢谢孙老师的回复,感谢。(第二次问题用蓝色标出来了)

      问题1 :如test1.fsp中我sweep时候用了嵌套的sweep,举例:当H=200nm时扫描D=200,400,600,800,1000nm。接下来当H=400nm600nm,800nm,100nm时扫描D=200,400,600,800,1000nm。如果想得到散射截面,结果在sweep2设置,请问如何用script去设置嵌套的sweep,并且如何用script读取嵌套的sweep的结果?

      问题2test2.fsp关于大角度87.5º入射Au表面的模型,光源设置为当个波长,sweep7000nm-9000nm的光源运行后出现这样的结果,衰减没有到10^-5我模拟的是《参考文献》图三。这个根据您的回答用SteepAngle PML的参数用Custom PML增大层数,可以做模拟吗?

      最后得到不同波长处的反射率结果是下图,这个模型还有哪里需要修改吗?:

      这个结果需要重新做吗?

       

      谢谢孙老师。

       

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      建议一开始用手工设置,这样 你能清楚地知道里面如何工作。

      脚本参见 https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034922893-Creating-parameter-sweeps-using-a-script

      提取结果用getsweepresult, 然后再分别提取其参数。

      你可以试着仿真看看结果如何,因为入射角已经非常大了。下面的金材料可用直接用PEC边界条件(Zmin)代替,你测试一下看看,这样仿真快,主要解决入射角大,调整PML用。另外,用实际金材料时,因为其吸收严重,需要很细的网格,但是PML有需要很厚,必须用很多层,因为厚度是网格尺寸乘层数,一般要求半个波长;如果半个波长有困难,可少一些,但是你这个结构就是仿真金材料吗?下面还有其它绝缘材料基底如SiO2没有?有基底的话PML前面的网格会粗些,否则这个仿真比较可能。

       

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