CST太赫茲光頻天線波束掃描仿真實(shí)例

光頻波束掃描（optical beam steering）可應(yīng)用于LIDAR，無(wú)線通信等領(lǐng)域。本案例基于相控陣原理，使光頻波束在平面中的輻射方向得以控制，并介紹一種簡(jiǎn)單的使光頻波束輻射至三維空間遠(yuǎn)場(chǎng)的方法。

模型如圖,硅材料處于二氧化硅材料基底之上，上半部為空氣，仿真范圍為1.5-1.6um波長(zhǎng)，相當(dāng)于187-199THz太赫茲，電尺寸為140lamda。

為了加快仿真速度，我們可以只看2D的電場(chǎng)。六個(gè)波導(dǎo)端口作為饋電。

兩張GV100加速卡，6個(gè)端口Tsolver只需半小時(shí)。單端口結(jié)果如下：

可用后處理沿線測(cè)得有效波長(zhǎng)為0.52um。

用combine result后處理合并結(jié)果同時(shí)激勵(lì)，比如全等的激勵(lì)：

還可用后處理沿線獲取1D的場(chǎng)強(qiáng)：

根據(jù)相控陣公式，計(jì)算相位差。Phase delta = 2*pi*d*sin(Angle)/λ 

比如5度角：

10度角：

可優(yōu)化饋電間距，調(diào)整光柵波瓣。 

下面我們將硅板切割出斜槽，添加遠(yuǎn)場(chǎng)監(jiān)視器，可見(jiàn)遠(yuǎn)場(chǎng)方向性波束。 

5度角10度角同樣適用：

小結(jié)：

1.    時(shí)域求解器配合GPU可用高效地仿真光頻天線。

2.    微波天線的相位陣列可應(yīng)用于光頻天線。