光子晶体谐振腔是否可以通过提取S参数的方式来放在interconnect中进行仿真

- September 27, 2022 at 1:43 am
  
  yihang lai
  Subscriber
  
  老师你好：
  我在学习FDTD的时候，对一个光子晶体谐振腔做时域仿真，输入的时域信号是一串PRBS信号，一个PRBS信号占的时间宽度为5e-12秒（5皮秒）,下图是20个PRBS信号的示意图，及调制在1550纳米光载波后的示意图。
  我的光子晶体腔的大小是30um*60um，调制后的光信号由端口1输入，由端口2、3、4、5、6、7输出，通过时间监视器测得时域的输出结果，如下图所示（已通过设计晶格常数将禁带设置在合理的范围内，以保证下图可以构成一个光子晶体腔）
  在处理PRBS信号时，仅仿真PRBS信号的一个码元（例如说1010...中的第一个1），由于谐振的存在，大约要花费1天的时间，才能得到一个码元的时域结果。而实际中我仿真PRBS信号有上万个码元，所以我希望找到一种合理的办法来减少仿真时间。
  请问老师，我是否可以把这样的一个谐振腔结构看作一个1*8的多端口网络，通过提取S参数的方法，把该结构放在Interconnect软件中进行仿真？
  一般什么样的结构可以提取S参数，放在Interconnect中进行仿真？
  想法的来源是参考案例： Y branch
  链接如下：
  https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360042800353-Y-branch
- September 27, 2022 at 5:14 pm
  
  Guilin Sun
  Ansys Employee
  
  实际上仿真一个脉冲就可以代表其它脉冲的结果，你可以根据现有脉冲的时域结果构造PRBS输出，你可以想一想是不是可以，输入一个与输入两个有什么区别呢？无怪乎第二个脉冲相对于第一个脉冲有延迟，或者几个脉冲接连激发。FDTD是线性系统。
  注意，S参数是时域结果，当然可以作为多端口在INTERCONNECT里面仿真，因为获取S参数时，应该是已经考虑到了色散和群色散的问题，前提是你要计算出群速度等参数给每个Port。在Port合适位置用时间监视器可以计算出群速度，参见　https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360042800113-Group-delay-analysis　
  不过，频域结果仅收集了指定波长范围的参数，实际脉冲的圆频率要宽的多，因此，INTERCONNECT仿真此类器件的结果是否反映真实情况，可能还需要验证，这是我个人的一点看法，仅供参考。