“ FDTD 时域有限差分数值模拟方法与应用 ” 光电专题

一、FDTD  基础入门

1 FDTD Solutions  求解 物理问题的方法

1.1 FDTD 与麦克斯韦方程 1.2 FDTD 中的网格化

2 FDTD Solutions  特点与应用

3 D FDTD  功能与使用

 主窗口——CAD 人机交互界面

 计算机辅助设计（CAD）模拟编辑器:主标题栏、工具条、实体对

象树实体对象库、脚本提示与脚本编辑窗口

二、FDTD  仿真流程

4 D FDTD  仿真通用流程

 激励光源选择及设置（以左旋圆偏光的设置为例）

 模拟的实体对象：基底、结构（Structures）的选择及设置

 仿真区域及其设置（以区域大小设置及 mesh 选择为例）

 不同监视器功能及使用（以超构表面频域功率监视器设置为例）

 材料库与材料浏览器（以多晶硅与二氧化钛的数据导入为例）

 模拟计算与分析：资源管理、运行模拟

 结果分析：视觉化器使用 Visualize、使用脚本进行高级分析

三、FDTD  仿真 实例

实例内容：

（一）设置 Pancharatnam–Berry 型超构表面结构，单元旋向及位置

（二）传输型超构表面单元的结构扫描与选取

（三）传输型超构表面的相位分布设置

（四）通过相位叠加螺旋相位模拟生成漩涡光

（五）超构表面的透过率/聚焦效率的分析

（六）不同偏振态的光入射下，验证传输型超构表面偏振不敏感性

（七）利用脚本由近场计算远场

（八）利用脚本的导出结果及 MATLAB 结果分析—偏振转换效率计算

（九）利用 TFSF 计算纳米结构散射场信息

（十）利用 TFSF 和自定义材料计算复合结构散射场信息

（十一）利用 MATLAB 计算结果及脚本设置超构表面—生成全息图形

（十二）利用导入光源进行任意光源设置

（十三）利用脚本构建波导结构

（十四）波导截面本征模式分析

四、模拟论文复现

B 5 PB  型超构表面设计：生成聚焦及涡旋光斑

---- （根据发表在 e Science  上的论文）

B 6 PB  型超构表面设计 ： 生成 y Airy  光束

----( ( 根据发表在 O ACS NANO  上的论文) )

7  传输型超构表面设计：生成 y Airy  光束

---- （根据发表在 h Photonics Research  上的论文）

8  等离子激元纳米结构光学特性以及有效介质理论计算复合结构的光学

特性：量化散射截面与吸收截面

---- （根据发表在 o ACS Nano  上的论文）

9  渐变耦合双波导设计：波导本征模式转换

---- （根据发表在 s Physical Review Letters  上的论文）

L 10 L  型截面波导设计：不同偏振波导本征模式转换

---- （根据发表在 s Physical Review Letters 

原文链接：https://docs.qq.com/pdf/DTUFSWmFxU3Z0R2dS 联系方式V：“gyflx999”