026 – FDTD超表面折射率傳感器（僅模型文件，120元）

基本介紹：

• 主要內容：根據發表在物理學報上的論文《X-兩環結構的光學特性研究，作者：潘庭婷等》，用Lumerical FDTD重復了其中的所有內容（共24張圖） ；

• 基于Lumerical FDTD Solution求解，使用的軟件版本為Lumerical 2018a；

• 計算所需的內存：2 GB；

• 涉及的內容：在Sructure group中自己編寫腳本構建復雜結構、自定義網格、透射率監視器、在Analysis分析組中自己編寫腳本計算2D電荷分布、參數掃描、在Script Editor中自己編寫腳本畫組合圖 等；

• 繪制了：不同結構參數的透射率、不同結構參數的電場分布、電荷分布、當該結構用作傳感器時的靈敏度（共24張圖）；

• 本案例僅包含模型文件，但有一個如何運行的簡單說明，購買后不附帶答疑指導。

包含的文件截圖：

詳細描述：

如上圖所示，由 Au 材料制成的超表面放置在SiO2襯底上。圖中 ，外環內直徑 R2= 260 nm、內環內直徑 R1= 180 nm，X的臂長 L= 120 nm、角度 θ = 90°，內外環及X的寬度均為 20 nm、厚度 H 均為60 nm、兩環之間的距離 = 20 nm，周期 P = 400 nm。

本文模擬過程中采用Drude模型，可以表示為：

利用 FDTD 方法建立模型，采用波長范圍為 400 ~ 3000 nm 的平面波，沿 z 方向向下垂直入射金屬表面，偏振方向沿 x 方向。x和y方向上設置成周期邊界條件(periodic)，z 方向設置為吸收邊界條件(PML)。

為了進一步分析X一兩環結構的共振特性，針對相關模型參數：X的臂長 、內外環的距離t，內外環寬度 、周期P、環數、X所呈的角度及環境折射率的改變進行仿真對比，得到了明顯的光學響應規律，為實現共振谷波長的可調控提供了有效途徑。

計算的內容和結果：

1、X-雙環結構的透射率

上：文獻中的圖，下：本案例的結果 ??

 

2、三個不同波長的電場分布

上：文獻中的圖，下：本案例的結果 ??

3、三個不同波長的電荷分布

上：文獻中的圖，下：本案例的結果  ??

4、四種不同結構的透射率對比

上：文獻中的圖，下：本案例的結果 ??

5、不同結構的電場分布對比

上：文獻中的圖，下：本案例的結果   ??

6、不同結構的電荷分布對比

上：文獻中的圖，下：本案例的結果  ??

7、不同棒長度的透射率對比

左：文獻中的圖，右：本案例的結果 ??

 

8、不同環間距的透射率對比

左：文獻中的圖，右：本案例的結果 ??

 

9、不同結構寬度的透射率對比

左：文獻中的圖，右：本案例的結果 ??

 

10、不同結構周期的透射率對比

左：文獻中的圖，右：本案例的結果 ??

11、不同環數量的透射率對比

左：文獻中的圖，右：本案例的結果  ??

12、中間“X”結構不同角度的透射率對比

左：文獻中的圖，右：本案例的結果 ??

 

13、不同環境折射率的電場分布對比

上：文獻中的圖，下：本案例的結果 ??

 

14、不同環境折射率時的靈敏度曲線對比

上：文獻中的圖，下：本案例的結果 ??

再次提醒：本案例僅包含模型文件，沒有講解視頻，也不附帶答疑指導。