微环与直波导的耦合的Lumerical仿真的一个记录，包括仿真步骤和一些问题的探究，参考自https://www.bilibili.com/video/BV1tF411z714。

🎁附Lumerical仿真文件

一、建立结构

1、放置微环结构

【Components】→【Photonic crystals】

选择【Ring resonator】→【Insert】

2、修改结构

（1）修改圆环的参数

【ring resonator】右键→【Edit object】

【Properties】栏下修改圆环结构参数，这是up主的参数，这里的gap还是改为0.05比较好，详情参见本文最后一部分《关于一些问题的研究 · 2、 gap的大小会影响耦合效果》

（2）删除下面的条形波导

【ring resonator】右键→【Break group(s)】

【outer_bottom】→【Delete】

（3）修改上面条形波导的尺寸

二、光源

1、放置光源

【Sources】→【Mode】，因为是波导所以要放置模式光源

2、调整光源大小

直接拖动调整

或者

然后在【Geometry】中修改成合适的位置和尺寸

3、设置光源属性

【General】
设置光源入射方向，振幅，相位，模式等属性

【Frequenc / Wavelength】
选择波长范围

三、监视器

1、选择监视器

【Monitors】→【Frequency-domain field and power】

2、调整监视器的大小和位置

通过拖动调整或在【Geometry】中将监视器修改成合适的位置和尺寸。

3、设置监视器属性

【Monitor】右键→【Edit object】打开属性

【Geometry】→【monitor type】→【Linear Y】
选择沿y轴方向的线性监视器

通过手动调整或在这设置来调整监视器的位置

四、选择仿真区域

1、选择区域

【Simulation】→【Region】

2、设置仿真区域的位置与大小

拖动或通过属性设置，与上面的监视器的光源和监视器的位置设置类似。

3、设置仿真区域的属性

仿真区域设置为2D，背景材料设置为二氧化硅

视频up主说，由于y轴方向没有光，设置为金属条件，这样的话可以减少仿真时间。emmmmm这一点可以看本文的的最后一节《关于一些问题的研究 · 1、y方向边界条件的问题》

这里应该将仿真区域的x方向和y方向的边界条件都设置为PML（完美边界条件——零反射，完全吸收），PML用于无限大的空间。

五、开始仿真

之后再点击【Layout】便可以退出仿真模式

六、查看结果

1、电场分布

【monitor】右键→【Visualize】→【E】

2、看透射率

【monitor】右键→【Visualize】→【T】

🚀关于一些问题的研究

1、y方向边界条件的问题

up主是说y轴方向没有光可以设置为金属条件，仿真出来的结果是这样的：
电场分布E：

透射率T：

而如果x轴和y轴方向都设置为PML边界条件，结果则是：
电场分布E：

透射率T：

2、gap的大小会影响耦合效果

（1）微环耦合与无耦合的对比

在前面的基础上，同等条件下去掉微环，只剩下直波导：

电场分布E：

透射率T：

可以看到，结构一（微环+直波导）与结构二（只有直波导）的结果很相似，微环的耦合效果不明显。

（2）需要修改gap的大小从而使耦合效果明显
修改gap的大小为：0.05um

修改直波导的坐标 y=3.05，从而将微环与直波导的间距改为0.05um。

结果如下：

电场分布E：

透射率T：

可以看到，将gap改为0.05之后耦合效果比较好。