工程使用Port/Mode光源时，仿真结果截面场不是我想要的模式场？ #

问题描述 #

当我使用Port或Mode光源进行仿真时，发现仿真结果与预期不符。在检查光源附近的截面场模式时，结果显示的并非我所预期的光源模式，导致无法获取准确的仿真数据。请问应如何正确设置，以确保输入的是所需的模式场？

可能的原因 #

a 用户未指定Mode/Port光源的输入模式，软件默认选取的模式与仿真目标模式不符。

b 模式求解参数设置错误。包括模式求解的波长设置错误， Use max refractive index 设置错误等。

解决方案 #

问题排查 #

Mode光源的输入模式有两种：其一为直接以基模输入（3D仿真中额外提供TE、TM基模选项）；其二由用户自定义选择。若未指定光源输入模式，软件将默认采用基模输入。

Port光源需在 Port Group 属性页面中选择输入端口以及模式。端口属性页面与Mode光源的设置界面一致，若未指定端口输入，软件将按结构树顺序默认选取首个端口的首个模式作为Port光源输入。

查看Mode光源属性页面，在 Mode Selection 选项中可以看到当前光源输入模式，在 Beam Profile 中可以看到输入场轮廓图，用户可以查看当前输入的模式场是否符合仿真需求。Port光源属性页面与Mode相同。

解决方法 #

1. 对于问题 a ，将上图中 Mode Selection 选项设置为 User Select ，点击 Select Mode 进入模式选择页面。在模式求解界面中设置相关参数进行模式计算，求解结果显示默认输入模式为TM0模而非TE0模，导致仿真结果的截面场未达预期。若需使用TE0模输入，选择TE0模后重新运行仿真即可。

2. 对于问题 b ，用户在进入模式求解页面之前，应检查光源波长是否设置正确。模式求解将以中心频率为基准展开，中心频率的不同会显著影响模式求解的结果。

在模式求解页面中， Use max refractive index 选项为默认勾选状态，该选项使软件自动在相对折射率最大的材料附近进行模式求解。若取消勾选，则需要用户手动输入推测的有效折射率，软件将基于该值搜索接近的模态场。

此外，用户还可以根据波导是否弯曲来配置 Bent Waveguide 参数。具体操作请参考模式光源的设置。

3. Port光源同理，可在 Port Group 属性中查看当前作为输入光源的端口及所选光源模式。下图显示Port_1（ID=16）作为输入光源，所选光源模式为第一个模式。注意：此时 Port Group 中除Port_1外，其他端口均作为监视器，不输入模式场。

继续前往Port_1属性页面，选择 User Select 并点击 Select Mode 查看所选模式。下图可见第一个模式即为TE0模式场。

在仿真中，如果截面场结果异常，首先应检查光源输入是否符合要求，确认无误后再继续排查其他组件，例如材料设置、结构尺寸是否设置错误等等。

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