Transition entre le raytracing et l’optique physique (onde)

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Transition entre le raytracing et l’optique physique (onde)


Dans le passé, j’ai fait des simulations de lancer de rayons pour de grandes choses, et de l’optique physique (FEM, FDTD) pour des choses à petite échelle de longueur d’onde.

Maintenant, j’ai un très grand objectif qui se concentre sur un guide d’onde. J’ai un modèle de lancer de rayons qui crache une « carte d’intensité » de l’endroit où les rayons frapperont la face du guide d’ondes. Le guide d’onde est toujours 100 fois plus grand que la longueur d’onde. La NA du guide d’onde est plus grande que l’objectif, donc je crois que toute la lumière entrera dans le guide d’onde. (Ai-je raison?)

J’ai maintenant besoin de propager cette lumière dans le guide d’ondes sur une certaine distance. S’il s’agissait d’un simple guide d’onde à index progressif, je pourrais simplement continuer à utiliser le raytracing et le problème est réglé. Mais c’est une structure très compliquée avec des indices de réfraction variant dans l’espace – essentiellement FDTD est ce dont j’ai besoin.

Puis-je simplement prendre la « carte d’intensité » des rayons parasites provenant du raytracing, et l’utiliser comme ma « source » pour FDTD? Je pense que non, car la carte d’intensité n’a aucune information sur la direction dans laquelle les rayons se déplacent, et elle provient de millions de rayons plutôt que d’une onde. Mais je ne vois pas d’autre moyen de le faire.

Peter Diehr

Vous pourriez essayer de reculer davantage, où les rayons peuvent être plus facilement transformés en vagues; en fin de compte, cela dépend du logiciel que vous utilisez. Il est probablement préférable de contacter le support technique et de demander conseil.

Réponses


 Steyn W.

Vous n’êtes pas le premier à remettre cela en question; voir par exemple les travaux de Leiner et al. de 2013 et 2014 .

Ici, la technique de Ray Tracing est interfacée avec les simulations Maxwell du domaine du temps de différence finie (FDTD) avec «  la représentation vectorielle de Poynting des rayons ou des directions de propagation des ondes  ».

Comme indiqué dans ces travaux, vous devez être conscient de l’absence d’informations de phase dans la méthode RT, ce qui pourrait influencer vos résultats.

 

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