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[Hu Jiayi]

[Guilin Sun]

这个是常见的问题。普通有损耗的波导应该是正的模式损耗系数，出现负值一般是因为：

1： 仿真区可能有点小

2：数值计算误差：在求解本征值β平方的时候有点儿计算误差，特别是在单精度情况下，换算为有效折射率，虚部已经在-6次方或者更小的情况下，基本上就是计算误差了。要降低这个误差也是可能的，需要调整仿真区和局部甚至整个仿真区的网格。

 

[Hu Jiayi]

[Hu Jiayi]

请问像图中这样，扫描波导尺寸参数的时候，损耗为一个较大的负值且有规律变化是正常的吗？是什么原因呢？在参考这个结果的时候可以直接取绝对值考虑吗？

[Guilin Sun]

不正常，这是很小的数值， 你用折射率虚部查看，看看是在小数点后面第几位？一般第5位还可以，第6位是负的那就是仿真误差，当然小数点后面更多位的话一般都是计算误差，你增加仿真区/减小网格尺寸看看是否变化，如何变化？

[Hu Jiayi]

增加仿真区域和减小网格尺寸都没有解决这个问题，最后通过把边界条件换成metal之后正常了，想请问pml和metal这两种边界条件要怎么进行选择呢？

[Guilin Sun]

Metal 边界当然没有损耗了。

PML本身就是损耗材料。由于计算误差，复数开方，可能会出现负值，但是已经很小，可以忽略了，因为在-8次方量级。

一般计算弯曲损耗的情况下应该用PML。

[220231802]

请问增加仿真区域与减小方格尺寸都没有解决这个问题该怎么办，我的波导芯层尺寸是1.5个微米级别，FDE已经扩大到了30微米，但是仍然是负的损耗

[Guilin Sun]

 

抱歉，因故回复太晚了。

30微米已经足够大，除非是Leaky模式，否则这个尺寸足矣。

网格尺寸是多少？一般情况下我们并不是知道多大的尺寸合适，特别是还在改变仿真区大小的时候。可用在波导芯区域加细化网格，其它地方用较粗的网格。

此外，请将模场提取出来，或者用LogScale 直接查看模场强度，看看有多少强度在PML边界上，如果太强，比如超过1e-6,可能模式是泄露的，或者查看材料是否有问题。你也可以用无损耗材料看看仅由PML造成的虚假损耗。