设置宽谱光源对应波长和设置单波长光源透射率差别较大

- December 25, 2023 at 12:33 pm
  
  Yang Yongxiang
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  老师您好，由于为了更好的使用经典光模拟窄带宽的单光子，在进行光量子器件的设计过程中，一直在使用单波长1550 nm进行仿真，对应的透射率大致为0.0003，为了看器件对其他波长的响应，将光源设置为宽谱的，即1500-1600 nm进行扫描，包括1550nm，但是宽谱扫描后得到的1550nm处的透射率为0.03，差别非常大。如果使用sweep进行波长扫描就没啥问题，能够和我单波长的结果对应。
  我也看了您之前的回复，有两个解决方案，我尝试了其中一个，设置FDTD/Advanced options/override simulation bandwidth for mesh generation，但是没有效果，另外一个方案的链接打开没办法查看。
  所以，请问老师，这两个结果哪一种可信度高一些？有没有办法让宽谱的扫描结果和单波长差不多？
- January 4, 2024 at 4:32 am
  
  barry Qin
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  您好，您描述的问题可能是仿真精度不足导致的，我这边做了一个简单测试，直接测平面光通过一层硅板的透过率，在FDTD仿真的网格精度为2的时候，出现了与您一样的问题，单波长和多波长光源在1.55um处的透射率结果分别为0.218和0.2225；将网格精度拉到8，再次进行仿真，两种情况透射率均为0.217，实现一致。我想这是因为多波长的光源需要更高的网格精度才能得到精确度同样高的结果。
- January 6, 2024 at 5:07 am
  
  Jyu Duan
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  老师您好，请问平面光通过一层硅板的透射率为什么会出现这种情况？
  为什么与硅板的实际透射率对应不上，请问可能是哪里出现了问题？
- January 8, 2024 at 1:40 am
  
  barry Qin
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  您说的这个实际透射率是实验的结果吗？如果是的话，个人觉得可能有以下几个原因：
  1.材料参数模型和实际物品的性质存在差异，这个与硅的纯度和制造工艺等有关，参数模型到底只是一组数据，不一定和实际的硅板一样。
  2.FDTD仿真精度问题，FDTD算法的底层逻辑就决定了精度越高，仿真网格越细，仿真效果才越接近于现实；网格精度不够高的时候存在偏差很正常，当然，偏差不会太大。
  3.光源离硅板太近导致效果与预期不同。
  建议可以设置扫描，将仿真精度或者材料或者距离设置成自变量，进行收敛性测试，看看是否能得到与现实更接近的仿真结果。
- January 8, 2024 at 3:41 am
  
  Jyu Duan
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  老师您好，感谢您的回复，是与nk值的理论透射率值对应不上，我模拟各种材料的透射率都会有这种有规律震荡的现象，请问这个现象正常吗，或者是发生了谐振还是什么原因，要怎么样去排查呢？