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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。

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。

本文以矢量偏振光束通過高數值孔徑物鏡的衍射為例，基于矢量衍射理論和MATLAB模擬仿真展示偏振態對光場傳播過程和聚焦光場的影響。首先根據矢量衍射理論推導了聚焦場分布積分表示；然后借助MATLAB仿真給出了矢量偏振光束入射情況下聚焦光場分布；最后通過與常見的線偏振光和圓偏振光對比，對矢量偏振光束聚焦場分布進行了分析和總結。

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。

摘要 圓柱矢量光束在不同的應用中都十分有用。在此示例中，根據X.-L Wang等人在Opt. Lett. 32,3549 -3551(2007) 的工作，我們建立了共光路干涉儀光路。它由SLM、光闌、四分之一波片、光柵組合器和4f鏡頭組成。利用此光路，我們模擬了圓柱矢量光束的產生。通過改變SLM上加載的振幅透射的選定參數，我們還比較了結果的差異。

摘要 圓柱矢量光束在不同的應用中都十分有用。在此示例中，根據X.-L Wang等人在Opt. Lett. 32,3549 -3551(2007) 的工作，我們建立了共光路干涉儀光路。它由SLM、光闌、四分之一波片、光柵組合器和4f鏡頭組成。利用此光路，我們模擬了圓柱矢量光束的產生。通過改變SLM上加載的振幅透射的選定參數，我們還比較了結果的差異。

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.

在之前的一篇帖子中，介紹了用comsol仿真線偏振平面光，圓偏振平面光，橢圓偏振平面光。這些都是本科階段接觸到的光源，它們有一個特點，就是它們的波前是平面的。到了研究生階段，就會接觸到一些特殊的光源，比如渦旋光和矢量光。

其中 、、 為分別對應x、y和z軸的單位矢量。旋度表示向量場對某一點附近的微元造成的旋轉程度。旋度本身為矢量，空間中某點P的旋度矢量 如下圖所示，方向滿足右手定則。 如下為空間中矢量場求解旋度后的結果示例，可以幫助理解旋度的運算。麥克斯韋-安培定律麥克斯韋-安培定律描述電場和磁場與電流之間的關系。

通過使用Bloch邊界條件，可以準確地模擬周期性結構中的任意入射角度的電磁波傳播特性，其公式可表示為： 其中為平移的晶格矢量，為bloch波矢。 以下為傾斜平面波入射時的電場分布，使用Bloch邊界和PML邊界的結果。入射光在Bloch邊界的作用下拓展為無限大的平面入射，然后在PML邊界當中被吸收。

仿真來源本工作來源于Dynamic tailoring of an optical skyrmion lattice in surface plasmon polaritons（https://doi.org/10.1364/OE.384718），該成果證實可在金屬表面 SPP 場中構建光學斯格明子晶格，通過六束高斯光激發六邊形光柵，能生成電場矢量的奈爾型、磁場矢量的布洛赫型光學斯格明子

03/三維矢量成像模型中的三維偏振像差在三維矢量成像模型中，光學系統入瞳面到出瞳面之間各級衍射光偏振態的變化可用的三維偏振追跡矩陣描述。 物鏡光瞳面上所有坐標點的三維偏振追跡矩陣組成三維偏振像差，可通過光線追跡程序獲取。三維偏振像差獲取程序將整個光瞳離散為網格點，追跡得到所有網格點對應光瞳坐標點的三維偏振追跡矩陣。

這些傅里葉模式的波矢量被稱為 k 矢量。由于結構的周期性，僅允許存在離散的 k 矢量。增加 k 矢量的數量可以提高計算精度，但代價是仿真時間的增加。隨后，對每個區段的求解結果進行雙向傳播，以計算整個器件的 S 矩陣。一旦 S 矩陣計算完成，即可將入射平面波的光通過該結構進行傳播。由于幾何結構的周期性，入射平面波會被衍射成一組有限數量的平面波，這些平面波稱為“光柵級次”。

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。

1.3 參數化 DOE 矢高 -> 利用 FFT/Huygens PSF 光線追跡除了使用相位輪廓來表示DOE之外，還可以直接在序列模式下對詳細的矢高進行建模，並使用傳統的光線追跡引擎設計DOE並進行FFT和Huygens PSF之類的分析。此方法僅在DOE的特徵尺寸不太接近波長尺度（矢量繞射效果很強）時才有效。因此，該方法不適用於超穎透鏡。

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

界面處的FDTD建模：FDTD是麥克斯韋方程的通用實現，用于此工作流程使用它來避免EME在非正常自由空間傳播計算中遇到的挑戰。鑒于在大多數情況下，輸入光的k矢量不一定與傳播軸完全對齊，我們加入了FDTD來幫助模擬界面處的物理現象。EME設置和收斂測試：在大多數情況下，光不會關于SSC的對稱軸對稱，因此我們禁用了對稱邊界條件。

矢量光刻成像模型二維矢量光刻成像流程簡潔高效且精準可控，每一步都經過嚴苛的技術打磨：光源經定制化照明系統進行勻光、偏振調控后，均勻照射在高精度掩模上，掩模上的二維圖形會對入射光進行選擇性衍射；衍射出的光進入高數值孔徑物鏡系統后，系統會在入瞳與出瞳處通過特殊光學結構完成偏振態、相位及振幅的精準調控，濾除無效雜光，保留有效成像光；最終，經過調控的光在硅片像面精準匯聚，實現高保真成像。