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JCMsuite應(yīng)用：光學(xué)環(huán)形諧振腔模擬

本案程演示了環(huán)形諧振腔的模擬。這種類型的集成光子器件，例如用作升/降濾波器或在傳感應(yīng)用中，當(dāng)物質(zhì)或粒子附著在環(huán)上時(shí)，通過(guò)測(cè)量其共振頻率的位移來(lái)檢測(cè)：

 

 

對(duì)于集成光子電路中的無(wú)源光器件，s矩陣通常是研究的熱點(diǎn)。它描述了通過(guò)端口/波導(dǎo)進(jìn)入設(shè)備的電磁場(chǎng)如何傳播到設(shè)備的所有端口。s矩陣的項(xiàng)是繼承磁場(chǎng)振幅變化和相移的復(fù)數(shù)。一個(gè)完整的器件網(wǎng)絡(luò)通常是通過(guò)計(jì)算所涉及結(jié)構(gòu)的所有s矩陣，然后求解電路的全局耦合s矩陣來(lái)簡(jiǎn)化的。
 

上述器件的散射模擬涉及兩個(gè)步驟。首先，計(jì)算進(jìn)入器件的波導(dǎo)模式。這些都不是像平面波源那樣的解析解，因此它們是用有限元數(shù)值方法得到的。對(duì)于二維環(huán)形諧振腔，計(jì)算了一維傳播模式(平板波導(dǎo)模式)。
 

在本案例中，所有進(jìn)入器件的波導(dǎo)具有相同的幾何形狀。通過(guò)環(huán)形諧振腔和兩個(gè)平行波導(dǎo)的組裝，建立二維幾何結(jié)構(gòu)：
 

下圖為電場(chǎng)近場(chǎng)的x分量和光強(qiáng)的對(duì)數(shù)圖：