第一部分简介
本入门指南对FDTD Solutions进行初步介绍,并演示如何模拟一些简单的体系。
在涉及电磁辐射在复杂媒介中转播方面的许多应用过程的设计和分析方面,FDTD算法非常有用。特别适用于描述光线在具有较强散射和衍射特性的物体的入射以及传播。而其它一些可选择的采用近似模型的计算方法,通常给出的结果不太精确。
景色的优美句子兰花的诗词FDTD Solutions可用来解决工程方面的许多实际问题,包括:
●集成光学器件●显示技术
●光学存储设备●OLED 设计
●生物光子传感器●等离子体极化声子共振设备●光波导器件
●光子晶体的设备
●LCD设备
FDTD Solutions是一种可处理这方面许多实际问题的可靠、易用、通用的开发工具。简介部分对FDTD方法进行大概说明,并初步介绍使用方法。随后是一些范例,并给出建模的每个步骤,这样你就可以建模并进行模拟计算。
1.1 什么是FDTD?
时域有限差分(Finite Difference Time Domain:FDTD)法已经成为求解复杂几何体麦克斯韦方程的比较先进的方法。并且完全以矢量法给出时域和频域方面的信息,有助于对电磁学以及光子学的各种类型的问题以及FDTD的应用有更深入的了解。
该技术在空间和时间上采用离散方式。电磁场以及结构材料独立的的Yee元胞网格所描述,在时间上采用离散方式解麦克斯韦方程,所选用的时间步长在整个光速范围同元胞大小相关,当元胞大小趋于零时,可得到麦克斯韦方程的严格解。
模拟结构单元材料的电磁特性可以在很大范围变化。
可以将光源加入到模拟中,采用FDTD方法可以计算电磁场是如何从光源通过结构单元的。在电磁波传播期间采用连续迭代方法进行计算。通常情况下直到模拟区间没有电磁场存在时,模拟计算过程才停止。
在任何空间点(或点群)均可以记录时域信息。这类数据既可以在模拟过程记录下来,也可以在用户规定的时间以一系列“快照”的方式记录下来。
缓蚀同样也可能得到任何空间点(或点群)的频域信息,即通过对该点的时域信息进行傅里叶变换而得到。因此,从模拟结果可以获得同频率相关的能流和模分布方面的信息。
此外,在散射模式比较重要的应用场合,也可将采用FDTD技术得到的近场结果变换到远场。
土人参
有关FDTD方法、包括参考文献的更多信息可见“参考指南”中的FDTD物理算法一节。
1.2 FDTD Solutions 图形用户接口(GUI)
本节介绍FDTD Solutions 图形用户接口(Graphical Ur Interface :GUI)方面的一些有用的特点。其中包括:飞儿乐队歌曲
∙图形用户接口:窗口和工具条
∙将某些实体对象添加到目前的模拟系统
独特的网名∙编辑实体对象
∙开始进行一个新的二维/三维(2D/3D)模拟
图形用户接口:窗口和工具条
图形用户接口包含一些用来建模的工具,包括:
∙向模拟过程添加实体对象的工具条
∙编辑实体对象的工具条
∙模拟运算的工具条
∙显示当前模拟过程所包含的所有实体对象的实体对象树
∙脚本文件编辑窗口
∙实体对象库
∙设置和优化参数窗口
鹿晗原名∙计算结果浏览器,给出选定对象实体当前的模拟结果
∙脚本浏览器,显示当前环境下的各种变量
∙脚本收藏窗口,存储用户收藏的脚本命令
一般情况下某些窗口并没有显示出来(隐藏)。要显示隐藏的窗口,只需在主标题栏或工具条的任何地方单击鼠标右键就可以出现一个如下图所示的弹出窗口。可见的窗口/工具条打了一个对号“√”,如果隐藏时就没有对号出现,可根据需要选择。交通灯的英文
也可采用第2种办法使该弹出窗口出现,即在主标题栏选择
VIEW->WINDOWS。
有关工具条和窗口的更多信息详见“参考指南”编辑布局一节。
将某些实体对象添加到目前的模拟系统
图形用户接口中有一些”按钮“,在建模时用来添加对象实体。单击图标旁的”箭头“就可以出现一个下拉菜单,显示一些可选项。下图给出单
击”COMPONENTS“旁的”箭头“时出现的下拉菜单。