Learning Forum

[ned5125]

저는 현재 nonlinear optics에 대해서 공부하고 있습니다. 따라서 아래 링크를 통해서 fdtd에서 Second Harmonic Generation에 대해서 공부했습니다.

https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360042190413-Harmonic-generation-with-a-chi2-material

시뮬레이션 도중 한가지 궁금증이 들어서 input beam의 polarization angle을 바꿔서 DOP를 계산하려고 했습니다.

polarization angle 0 도에서의 결과

polarization angle 45도 에서의 결과

polarization angle 90도에서의 결과

 

이렇게 45도에서만 값이 다른 것을 확인 할 수가 있었습니다.

이 부분에서 의문이 들었습니다.

현 상황은 아래 링크와 같이 anisotrophic material 속성을 설정하지 않은 상태인데도 편광에 따른 특성을 보였습니다.

https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034394694-Creating-anisotropic-optical-materials-in-FDTD-and-MODE

이는 기본적으로 결정 방향이 정해져서 생긴 이유인지 아니면 0도, 90도일때와 45도일때의 비율이 1.41배 정도 되는데 이는 Ix와 Iz성분이 각각 계산되고 합쳐진 값과 동일합니다. 이렇게 계산하는 것이 맞는지 의문이 듭니다.

따라서 2d simulation에서의 input beam의 polarization angle에 따른 nonlinear 계산이 어떻게 되는지 알고 싶습니다.

 

[Kirill]

This topic has been moved to the Photonics – Korean forum. Thank you!

[Dong Sub Shin]

안녕하세요, 해당 문의 사항은 확인 중에 있으며, 확인 후 회신을 드리도록 하겠습니다.

감사합니다.

[ned5125]

안녕하세요. 해당 질문에 관해 추가적인 질문이 있어서 답변을 답니다.

 

해당 구조물에 특정 성질이 있는지 알아보기 위해 빛의 편광상태를 바꾸는 것과 물체를 rotation 했을때를 비교해보았습니다.

이때 발생되는 THG signal을 측정하기 위해 material database에 chi3값을 가지는 물질을 추가시켰습니다.

그뒤 plane wave를 입사시키고 polarization의 angle을 바꿨을 때, 물체를 rotation 시켰을 때에 대해서 3d로 계산 한 뒤 Transmission 된 THG signal을 계산하였습니다.

 

       

fig1. Soucer Polarization 예시                                           fig2. Noramalized된 각도에 따른 THG signal 크기

 

      

 

fig3. material rotation 예시                                                  fig4. Noramalized된 각도에 따른 THG signal 크기

 

해당 결과를 보게 된다면 제가 따로 부여하지 않는다면 물체의 결정구조가 정해지지 않은 것으로 추정됩니다.

 

혹시 해당 결과에 대해서 왜 이런 경향성이 나타나는지도 알 수 있을까요?