cst太赫兹光频天线波束扫描-凯发网站

cst的光频波束扫描（optical beam steering）可应用于lidar，无线通信等领域。本案例基于相控阵原理，使光频波束在平面中的辐射方向得以控制，并介绍一种简单的使光频波束辐射至三维空间远场的方法。

 

模型如图,硅材料处于二氧化硅材料基底之上，上半部为空气，仿真范围为1.5-1.6um波长，相当于187-199thz太赫兹，电尺寸为140lamda。

 

 

 

 

                           

 

 

为了加快仿真速度，我们可以只看2d的电场。六个波导端口作为馈电。

 

 

两张gv100加速卡，6个端口tsolver只需半小时。单端口结果如下：

 

 

 

可用后处理沿线测得有效波长为0.52um。

 

 

 

 

 

用combine result后处理合并结果同时激励，比如全等的激励：

 

 

 

 

 

还可用后处理沿线获取1d的场强：

 

 

 

 

 

根据相控阵公式，计算相位差。

phase delta = 2*pi*d*sin(angle)/λ

 

比如5度角：

 

 

 

 

10度角：

 

 

 

 

 

可优化馈电间距，调整光栅波瓣。

 

 

 

下面我们将硅板切割出斜槽，添加远场监视器，可见远场方向性波束。

 

 

 

 

 

5度角10度角同样适用：

 

 

 

 

 

 

 

小结：

1.    时域求解器配合gpu可用高效地仿真光频天线。

2.    微波天线的相位阵列可应用于光频天线。

 

（内容、图片来源：cst仿真专家之路公众号，侵删）

 

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