单模光纤和光波导直接耦合时二者的模场直径相差较大,耦合效率较低,因此我们需要通过对光波导增加模斑尺寸转换器或者压缩单模光纤的模场直径使得二者模场匹配,从而提高耦合效率,以下是FDTD计算模场直径的过程:
1.建模
Si
2.FDTD仿真:
背景折射率1.44
3.光源:Z轴方向入射,波长1.55
4.设置模场监视器
5.运行完后:
6.视图选择Line
7.数据部分只保留E-电场分量,其余的remove
电场是1/e,光强是1/(e^2)
8.看x方向的直径,读取下图1/e=0.367位置的横坐标的差值就是x方向的模场直径,横坐标单位是m,读取的数值为正负1.7239e-07,乘10^9换算到nm,就是正负172nm,直径就是172*2=344nm。
9.看y方向的直径,读取下图1/e=0.367位置的横坐标的差值就是y方向的模场直径横坐标单位是m,读取的数值为正负3.7e-07,乘10^9换算到nm,就是正负370nm,直径就是370*2=740nm。
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