CST熱-光調制器仿真實例（1）- 環形震蕩，溫控材料

電-熱-光調制器是用電生熱，然后用不同溫度控制材料屬性，從而達到控制光頻信號的效果。這期我們拿一個帶環形震蕩器的光頻傳輸線（自帶案例庫里面有環形振蕩器），加上鎢絲，然后展示“電-熱-光”的仿真流程。

首先了解模型，基底和覆蓋層（未顯示）都是類似二氧化硅的材料，有熱仿真屬性。模型無空氣。

核心傳輸線是類似硅的高介電材料。附近加上圓環，就在一些頻率生成周期性震蕩，使這些頻率的光無法通過；類似濾波器。 

圓環上方加鎢絲，熔點高，用來加熱，是材料庫中的Tungsten。兩邊用略粗的銅線接出，用于直流電傳輸。 

流程需要三個工作室配合，低頻工作室的Js直流求解仿真出電流和功耗，然后多物理工作室的Ths穩態熱求解仿真出溫度分布，最后微波工作室T時域求解器仿真出S參數。這里加上參數掃描任務并包括全部三個仿真，參數為直流電強度，這樣就可以得到溫控效果。

這里是從7毫安仿真到70毫安。 

先看Js設置：

一端電流入，一端電流出。

再看THs設置：

由于只有固體導熱，THs又快又準。

添加Js的熱損耗作為場源。 

最后看T設置：

先將核心傳輸線材料改為溫變材料，輸入溫變曲線，溫度越高，介電常數越大。 

然后導入場源，是Ths仿真的溫度場。監視器在光頻1550um。

仿真結果：

以下是70mA時的截圖：先看電流密度，鎢絲略高，整體均勻。

再看功耗，鎢絲電導率比銅低，電流密度較大，功耗較高。 

再看溫度場，取傳輸線所在平面，可見鎢絲附近的加熱作用。 

再看電磁方面的結果，介電常數的分布，符合溫控材料數據。 

最后比較不同電流的S21，可見電流為70mA或50mA時，我們的工作頻率1550um無震蕩，通過；而60mA左右可以將震蕩引入，導致光傳輸受影響。 

70mA電流，傳輸穩定：

60mA電流，傳輸受影響：

小結：

1.  光調制器有很多種，本案例只是其中一種設計。

2.  本案例的控制狀態都是假設是穩態的，調制內容是S21幅度。

3.  下期我們會介紹瞬時變化的溫控材料仿真流程，還是熱光調制案例，調制內容為S21相位。