[分享]OptiFDTD应用：用于光纤入波导耦合的硅纳米锥 [复制链接]

介绍 ca0vN^Ji  
]-X\n  
要模拟的关键部件是来自参考文献[1]的线性锥形硅波导（160 nm至500 nm宽度变化超过100 um长度，250 nm高度），它埋在二氧化硅波导中（注意：使用的尺寸减小了（1.5 umx1.5 umx105 um），以便达到更快的模拟时间） Ax@
7RJ||  
  为了精确模拟线性锥形硅波导，锥形的网格尺寸应该要设置密度大一些，因此在这种情况下使用不均匀的网格。 (C`nBiL<  
光源在时域中设置为CW（λ= 1.55 um），在空间域上设置为高斯横向分布，并且位于二氧化硅波导的硅纸尖端。 $'!n4}$}  
注意：模拟时间应足够长，以确保稳态结果 ~tW<]l7  
^l ;Bo3^_  

图片:1-1P914121Z0N9.png

*j1Skd.#At  
wLO"[,  
[1] Jaime Cardenas, et al., “High Coupling Efficiency Etched Facet Tapers in Silicon Waveguides,” IEEE Phot. Tech. Lett. VOL. 26, NO. 23, 2380-2382 (2014) =:R${F  
[2] Vilson R. Almeida, et al., "Nanotaper for compact mode conversion," Opt. Lett. 28, 1302-1304 (2003); Ae^4  
}7fzEo`g  
3D FDTD仿真 r}|)oG,=  
W S9:*
YH  
要模拟的关键部件是来自参考文献[1]的线性锥形硅波导（160 nm至500 nm宽度变化超过100 um长度，250 nm高度），它埋在二氧化硅波导中（注意：使用的尺寸减小了（1.5 umx1.5 umx105 um），以便达到更快的模拟时间） Q>w)b]d~c  
  为了精确模拟线性锥形硅波导，锥形的网格尺寸应该要设置密度大一些，因此在这种情况下使用不均匀的网格。 p ~+sk1[.  
光源在时域中设置为CW（λ= 1.55 um），在空间域上设置为高斯横向分布，并且位于二氧化硅波导的硅纸尖端。 Ft:_6T%  
注意：模拟时间应足够长，以确保稳态结果 dKchQsgCg  
~<Wa$~oY  

图片:1-1P914121541415.png

nddCp~NX  
wc}x [cS  

图片:1-1P914121G53M.png

Fo ,8"m  
<0l:B;
3  
仿真结果 wt_ae|hv  
\0qFOjVj  

图片:1-1P9141220433D.png

JiA1yt  
/<O9^hA|  
顶视图展示了锥形硅波导的有效耦合。 @JP6F[d  
5*B'e{C  
底部视图显示了不同位置的模式转换（左：25 um，中间：65 um，右：103 um） x<d ew  
`q\v~FT
 

图片:1-1P914122120A0.png

&Dp&  
[a^<2V!vMn  
（来源：讯技光电）

]InDcE  
9*?YES'6  
很好，学到了很多东西。。受益匪浅