光學諧振腔仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
光學諧振腔仿真的實例教程
三圓環 波導諧振.rar
（轉載至：百度百科、comsol官網）
最簡單的光環諧振器由直波導和環形波導組成。波導互相靠近放置，使得光在兩個結構之間相互影響。如果環周圍的傳播長度是波長的整數倍，則場發生諧振，并在環中形成一個強場。
一部分光在環形波導周圍傳播后，重新與直波導耦合，并干涉入射光。在諧振時，可以獲得完全相消干涉，而沒有透射光，使得光環諧振器成為理想陷波濾波器，阻止諧振波長的光。
光環諧振器是光子集成電路中具有研究價值的構件。由于在硅光子等集成電路中具有高折射率對比度，因此可以制造非常小的電路。
本次模型，三環波導諧振腔，設置了不同的半徑R，三個圓環將在不同的三個波長下出現諧振耦合，如下動圖中出現的波峰。
模型文件在文中開頭，需要的可以下載，加密文件如需密碼可以私信我。謝謝。
展開 本案程演示了環形諧振腔的模擬。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用中，當物質或粒子附著在環上時，通過測量其共振頻率的位移來檢測：
對于集成光子電路中的無源光器件，s矩陣通常是研究的熱點。它描述了通過端口/波導進入設備的電磁場如何傳播到設備的所有端口。s矩陣的項是繼承磁場振幅變化和相移的復數。一個完整的器件網絡通常是通過計算所涉及結構的所有s矩陣，然后求解電路的全局耦合s矩陣來簡化的。
上述器件的散射模擬涉及兩個步驟。首先，計算進入器件的波導模式。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值方法得到的。對于二維環形諧振腔，計算了一維傳播模式(平板波導模式)。
在本案例中，所有進入器件的波導具有相同的幾何形狀。通過環形諧振腔和兩個平行波導的組裝，建立二維幾何結構：
下圖為電場近場的x分量和光強的對數圖：
展開 本案程演示了環形諧振腔的模擬。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用中，當物質或粒子附著在環上時，通過測量其共振頻率的位移來檢測：
對于集成光子電路中的無源光器件，s矩陣通常是研究的熱點。它描述了通過端口/波導進入設備的電磁場如何傳播到設備的所有端口。s矩陣的項是繼承磁場振幅變化和相移的復數。一個完整的器件網絡通常是通過計算所涉及結構的所有s矩陣，然后求解電路的全局耦合s矩陣來簡化的。
上述器件的散射模擬涉及兩個步驟。首先，計算進入器件的波導模式。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值方法得到的。對于二維環形諧振腔，計算了一維傳播模式(平板波導模式)。
在本案例中，所有進入器件的波導具有相同的幾何形狀。通過環形諧振腔和兩個平行波導的組裝，建立二維幾何結構：
下圖為電場近場的x分量和光強的對數圖：
展開 由于本案中諧振腔具有對稱性，因此探測器覆蓋區域僅需覆蓋腔體的1/4即可。
6. 添加模式監控器
依然點擊該控件添加自由編輯輸入注意，通常該監控器是在運行第一遍出現共振峰位的時候再繼續添加分析的，監控器相關參數設置如表中，各個頻率實際上是有前面的結果知道的。本監控器的功能是實現特定頻率或波長下的模式場圖。如果需要知道各個場圖，需要再運行一遍仿真。
7. 分析運行結果
點擊Run開始運行仿真。待仿真結束后，可以右擊各控件，
查看可輸出的結果。如諧振譜線圖：可利用峰位計算帶寬。
右擊mode監控板，查看諧振模式：
8. 透射譜計算即優化
添加透過率監控板，檢測計算透射結果，如下：
優化諧振腔，添加波導通道，刪去通道上的納米孔
優化透射譜線如下：
注意，本案只采樣計算了該波段內的41個點，用戶可自行選取更多采樣計算點，使得計算譜線更加光滑流暢。
特定優化光子晶體諧振腔結構可以有效地實現特定波段的濾光作用。
最后，有需要歡迎通過微信公眾號聯系我們。
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1. 構建模型
添加三角晶格的納米孔：
納米孔的構造通過
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