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摘要：渦旋光束因攜帶軌道角動量(OAM)在光通信、量子信息及超分辨顯微等領域具有重要應用，但其傳統生成方法依賴體光學元件，存在體積大、效率低等問題。基于超表面的渦旋超透鏡通過亞波長結構實現波前相位調控，兼具緊湊性與高性能優勢。本文基于Lumerical FDTD仿真平臺，設計了一種高效生成拓撲電荷數可調的渦旋超透鏡。

Ansys Lumerical FDTD 軟件，模擬與不同情況相對應的各種組成材料和背景材料設置 Ansys Lumerical FDTD 實現準確模擬超構光學透鏡 Ansys Lumerical FDTD 實現與 Ansys Zemax 軟件交互集成，可以進行仿真數據互傳 利用 Ansys Lumerical FDTD

High Performance Computing鏈接：https://support.lumerical.com/hc/en-us/sections/360004730713 FDTD Simulation Benchmark鏈接：https://support.lumerical.com/hc/en-us/articles/4403780894355 Information

本課程是為光學工程師與光學科研人員所設計，涵蓋以下內容：· 核心光學原理介紹· 熟悉 Lumerical FDTD 用戶界面· 學會 FDTD 仿真流程· 了解掃描、優化等 Lumerical 特色功能· 學會基礎的腳本編寫與使用· 了解 Lumerical FDTD 各種細節設置與相應的物理含義 課前須知a.需提前安裝好 Lumerical軟件

lumerical一對一培訓介紹:Lumerical培訓如有案例文件和相關腳本的需求，歡迎通過公眾號聯系我們。微信公眾號:320科技工作室

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。

在Lumerical系列軟件做仿真計算過程，我們經常會遇到要自定一些材料數據的，例如等離子振蕩模型，或者一些參數數據等等。這些數據的導入雖然不是很困難，但是要想在再導入之后修改修改材料參數，那就顯得非常麻煩了。因為這些數據每次都要導入，計算，循環往復。因此，本推文出于方便眾多Lumerical FDTD使用者，而編寫一個很方便更換材料數據的腳本。

Lumerical FDTD軟件求解器件的光學性質變化，證明電光開關的可行性。

衍射光柵可以用Lumerical FDTD或RCWA模擬。（有關FDTD和RCWA之間的比較，請參閱RCWA求解器簡介:https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/4414575008787）。 - 理想化的疊層和光柵屬性都可以用Lumerical腳本生成并匯出到數據文件中。

</p><p><strong>Ansys Lumerical FDTD</strong></p><p><strong>的現代用戶界面</strong></p><p><strong>功能描述</strong>：Ansys Lumerical FDTD的現代用戶界面，帶有新的的選項卡式工具欄菜單。

CML Compiler目標受眾：光電系統設計師、光子集成電路設計師、器件設計師Sentaurus TCAD-Lumerical FDTD工作流功能描述：將TCAD中的精確結構導入Lumerical FDTD，運行光學仿真，隨后將FDTD結果導出至SDevice，用于CMOS圖像傳感器設計。

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。

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。

此項設計通過MATLAB算法與FDTD 電磁仿真結合，形成從光束設計到光學力特性分析的完整技術鏈，在光與物質相互作用的基礎研究及工程應用具有中應用潛力。一、MATLAB光東設計首先對光束進行光學設計，形成橢圓型艾里光相位，并將數據存儲，用于后續fdtd軟件調用。

采用 FDTD 軟件完成建模，設置六個偏振方向不同的線偏振高斯光源，分別對應照射六組金屬狹縫，搭建完整的仿真測試體系。 圖1 FDTD軟件中的建模效果圖研究設置三組仿真工況：Case1 中所有光源初始相位為 0，生成標準六邊形光學斯格明子，呈現典型的奈爾型電場、布洛赫型磁場分布。

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

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。

步驟3：Lumerical FDTD中的自由空間到導模接下來，我們將場導入Lumerical FDTD，并使用對齊參數設置自定義源。該FDTD允許我們非常籠統地定義源，并無縫地從自由空間移動到導模區域。計算傳輸功率，并將電磁場保存為最后一步的輸入。

點擊 FDTD 編輯界面，進入 setting 來定義 optiSLang 需要調用的Lumerical 求解器以及需要讀取的腳本 coupling_coefficient_calc_FDTD.lsf 。如下圖所示。

Lumerical軟件系列包括FDTD、MODE、DEVICE和INTERCONNECT四個主要工具，每個工具都有其獨特的優勢和適用領域。