059 – FDTD案例：两个楔形硅波导耦合（只有模型文件）

基本介绍：

• 主要内容：根据 2014 IEEE Photonics Conference 的会议论文《A low-loss, compact, broadband, polarization insensitive edge coupler for silicon photonics（作者：Arnab Dewanjee 等）》，复现了其中的 Fig.1c、Fig.2ab；
• 基于 Lumerical FDTD Solution 求解，使用的软件版本为 Lumerical 2020 R2；
• 计算所需的内存：2 GB；
• 涉及的内容：构建楔形几何结构、波导模式分析、模式光源、参数扫描、编写代码计算TE→TM的模式串扰 等；
• 绘制了：有效折射率随波导宽度的变化、耦合损耗、编写代码计算模式串扰；
• 注意：本案例仅包含模型文件，没有讲解视频。购买此案例不附带答疑指导。

包含的文件截图：

详细描述：

如上图所示，计算嵌在 SiO₂ 内部的两个楔形 Si 波导之间的耦合。图中 W_Trans = 350 nm，L₁ + L₂ = 20, 30或40 um，L₁:L₂ = 7:3。

波长为 1.4 ~ 1.7 um 的入射光从左侧波导入射，计算耦合到右侧波导的损耗和模式串扰。

计算的内容和结果：

1、对于波导高度为150 nm和220 nm，以及入射模式为TE和TM四种情况，计算有效模式折射率随波导宽度的关系。（左：论文中的结果，右：本例的结果）👇

2、以 L₁ + L₂ = 30 um为例，计算 1.4 ~ 1.7 um 波长范围内的耦合损耗。（左图红线：论文中的结果，右：本例的结果）👇

3、当 L₁ + L₂ = 30 um 时，波长为 1.4 ~ 1.7 um 的TE光入射，计算串扰到TM模式的信号强度（图中纵坐标标为消光比）。（左图绿线：论文中的结果，右：本例的结果）（看上去本例的结果与论文有些偏差，实际上图中以dB为单位，串扰在-20 dB左右，即对应1%，在1%附近有些波动，这个计算误差是比较小的）👇

付费后将能下载模型文件。

再次提醒：本案例仅包含模型文件，没有讲解视频。购买案例不附带答疑指导服务。