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fdtd內置有平面光，高斯光，模式光，全場散射光，這些足夠滿足大部分情況。但是在一些特殊情況中，需要在fdtd中自定義光源，比如，在fdtd中入射一個渦旋光，徑向/角向偏振光等等，這個時候就需要編寫一些代碼將光源導入到FDTD中。下面是我簡簡單單在FDTD中仿真的一個渦旋光的傳播。

036 – FDTD納米線的光散射（僅模型文件，免費）基本介紹：主要內容：本案例通過matlab解析和FDTD模擬分別計算了半徑100 nm的納米線對TM光的散射截面，兩者完全吻合；基于Lumerical FDTD Solution求解，使用的軟件版本為Lumerical 2020 R2；計算所需的內存：1 GB；涉及的內容：2D-FDTD、場監視器、cross-section

基于FDTD腳本驅動的全流程：微型球體聚合空心球殼nanojet建模、散射光場及散射效率曲線繪制實踐焚天神劍關鍵詞：FDTD腳本編碼，全流程，異型球體建模，nanojet散射，散射效率曲線本設計運用FDTD腳本全流程，針對微型球體聚合的空心球殼nanojet展開深入探究。從建模著手，精心調試各項參數，成功搭建出精準且完善的模型，精準復現了空心球殼的結構特征。

三維FDTD仿真區域設定4. 對于x偏振光源下仿真邊界條件的設置，可以將x方向設置為反對稱，y方向設置為對稱邊界條件，z方向全保持為PML。5. 設置好的結構俯視圖6. 該設置下的內存需求三、結果圖7. 縱面場強8. 空氣、大環交界面9. 大環、小環交界面10.

關鍵詞：MATLAB，FDTD，圓艾里光束，光束設計，光學力圓艾里光束是一種具有獨特物理特性的矢量光束，具備非衍射、自加速及相位自愈等顯著優勢，在微納顆粒操控、生物醫學檢測、光鑷技術及微納器件制備領域應用潛力突出。本設計運用 MATLAB對光場設計，FDTD光場建模獲得光場平面，并添加微納顆粒，在不同傳播平面測量顆粒光學力分布以及光勢阱。

此時反射系數為當入射光垂直入射時，通常取，而且離散化PML層的電導率可以表示為級數形式，以為例電磁場在PML當中衰減十分迅速，常規FDTD的迭代方程已不再適用，此時場以指數形式衰減最后得到在PML層中的FDTD迭代方程如下，此處僅以為例實際PML吸收效果如下所示，圖中顏色覆蓋即為PML層，縱坐標即為歸一化的電場，可見，光入射到PML以后，隨著PML的逐層吸收

Y分束器是集成光子器件中一種非常重要的單元器件，它有非常廣泛的應用，如波導干涉儀、調制器、光開光、光分束器等。我們可以在仿真軟件中進行建模仿真， 如下圖所示。根據麥克斯韋方程組及FDTD求解算法，仿真空間具有邊界條件，介質分布將在網格中呈現，添加的光源可以位于空間內的任意位置。

另外，超透鏡除了可見光之外，還適用于傳統透鏡無法使用的光譜，例如紅外光、紫外光等。 此外，因為超透鏡可以采用標準的半導體元件制程技術來制造，材料也跟集成電路芯片材料相關、現有的半導體制備工藝足夠應對，可實現大規模量產，且不像傳統透鏡需要精細打磨、拋光，因此價格比目前的鏡頭更便宜。

等》，用Lumerical FDTD重復了其中的Fig.2(b-d)、Fig.3(a) ； 基于Lumerical FDTD Solution求解，使用的軟件版本為Lumerical 2016a； 計算所需的內存：1 GB； 涉及的內容：2D-FDTD、MIM波導中平面光源的使用、場監視器、透射率監視器 等； 繪制了：透射率隨波長的變化關系、磁場分布、輸出光的相位響應

2.2FDTD仿真方法與結構設計研究采用3D時域有限差分（FDTD）電磁仿真技術（Ansys Lumerical FDTD模擬套件）作為主要研究工具，該方法能夠精確求解麥克斯韋方程組，捕捉亞波長尺度的電磁場分布，特別適合處理多層薄膜結構中的光干涉和外耦合效率。

FDTD方法工作流程范例說明 有關使用這些函式執行FDTD模擬的示例腳本，請參閱“GratingExport_FDTD_RCWA_workflow.lsf”。 如RCWA驗證條件，初步使用垂直表面的入射光和25個波長執行GratingExport_FDTD_RCWA_workflow.lsf，以快速比較FDTD和RCWA結果。

關鍵詞：斯格明子；SPP波；光學斯格明子；相位調控本工作基于表面等離激元（SPP）場，設計六邊形金屬狹縫結構實現光學斯格明子的動態調控，通過時域有限差分法（FDTD）仿真，驗證入射光相位調控可精準改變光學斯格明子的形貌與位置，為拓撲光學結構的可控構建提供仿真依據。

如下圖，作者制作了一排鋯硅納米柱，在其中摻雜熒光染料，隨后用顯微鏡聚焦渦旋光在納米柱一側，觀察到熒光分子被激活且熒光向著一側單向輻射。有兩點需要說明，第一個作者在仿真中使用的是偶極子光來近似等效聚焦渦旋光，第二點是作者的實驗現象我覺得也并不明顯是單向輻射，盡管他的仿真很明顯。

Lumerical是目前市場上專業的模擬光學仿真和硅基光電子設計軟件，提供了強大的設計環境，能夠為光子設計師提供具有創造性，高精確度和成本效益的設計解決方案，幫助設計師開發下一代微納尺度光子技術。本在線直播培訓課程將從各個論文中的案例出發，針對FDTD和MODE兩套仿真軟件作深入淺出的介紹，并從腳本和可視化界面對結構進行建模和仿真演示，完成對軟件的操作、分析及設計流程。

下圖顯示了更高精度 FDTD 仿真的橫截面。FDTD 與理論結果之間的一致性顯然要好得多。此外，較小的網格會產生更高分辨率的場輪廓，從而更好地解析金屬界面附近的場。

;b.提前了解一些基礎的波動光學和物理光學知識(光的偏振、衍射、麥克斯韋方程組等);c.需要有一定的代碼基礎(最好是matlab)。

運行腳本文件fdtd_full_lens_plot_field.lsf的“第1部分”，沿x軸繪制相位（上述相位圖中的虛線）。測量的相位總體上與目標相位非常吻合。可以使用動態監視器或時間監視器來可視化通過超透鏡光場的演變情況。由于動態監視器將顯著增加模擬時間，因此最好使用2D時間監視器并及時獲取光場快照。

在設計原理上，通過幾何相位(PB相位)結合傳播相位聯合調控，利用二氧化鈦(TiO2)納米柱陣列對圓偏振入射光進行相位延遲，構建滿足螺旋相位因子的梯度相位分布(l為拓撲荷數，為方位角)。設計中采用FDTD全波仿真，優化納米柱尺寸，實現0-2π連續相位覆蓋及高透射效率(>80%)。

RCWA的光場結果也顯示出與 FDTD 的良好匹配：在以上內容中，我們主要討論具體步驟的前兩個部分：在OpticStudio內定義目標相位分布以及如何進行元原子仿真(基于FDTD或RCWA算法的高度和半徑掃描)。