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入射到玻璃基板上的金屬涂層上的光被反射、透射和吸收。 這個模型包括建模域左右兩側(cè)的 Floquet 周期性邊界條件以及頂部和底部的端口邊界條件。頂部的端口邊界條件以指定的入射角發(fā)射平面波，并計(jì)算反射光，而底部的邊界條件則計(jì)算透射光。我們可以對 金屬層內(nèi)的損失進(jìn)行積分 來計(jì)算鍍金層內(nèi)的吸收率。

在對稱-反對稱邊界條件的設(shè)置下，僅計(jì)算模型FDTD區(qū)域的1/410. 三種情況下分別對應(yīng)的計(jì)算內(nèi)存要求，依次遞減。11. 上下AZO層厚度不同時在550 nm波長下的透射率譜總結(jié)：周期性邊界條件的設(shè)定可為特殊結(jié)構(gòu)制定合適的計(jì)算策略，可大大降低模型仿真對計(jì)算機(jī)內(nèi)存的要求，縮減計(jì)算時間，提高計(jì)算效率，尤其是對需要大量參數(shù)化掃描結(jié)構(gòu)計(jì)算的情形。

隨著時間的推移，反射波壓力逐漸降低，而透射波壓力則逐漸升高，如4ms時刻壓力等高圖所示。在8ms時刻，透射波已經(jīng)到達(dá)計(jì)算域右側(cè)邊界，而反射波尚未到達(dá)左側(cè)邊界，說明透射波的傳播速度大于反射波的傳播速度。在12ms時刻，反射波已經(jīng)通過左側(cè)邊界，反射波的壓力進(jìn)一步降低，與此同時透射波的壓力進(jìn)一步升高。

圖 3 關(guān)鍵字手冊中關(guān)于2D透射邊界node set 定義的要求檢查關(guān)鍵字后發(fā)現(xiàn)，出錯的關(guān)鍵字文件中node set中的節(jié)點(diǎn)編號果然不是連續(xù)的，詭異的在中間部分?jǐn)嚅_了，且把模型節(jié)點(diǎn)后半截按照逆時針排序放在關(guān)鍵字的前面，模型節(jié)點(diǎn)前半截按照順時針排序放在關(guān)鍵字的后面。

圖2：物理場設(shè)置利用端口進(jìn)行設(shè)置，有利于后期我們對透射率和反射率的計(jì)算，通常也就是我們所說的光譜。端口的類型我們一般選擇數(shù)值類型，并且入射端口我們選擇為開放，端口2為閉合。邊界類型需要在兩端設(shè)置完美匹配層和散射邊界，用來吸收反射或者散射波。接下來就是網(wǎng)格的剖分，對于這種規(guī)整的幾何構(gòu)型，我們一般選擇四邊形網(wǎng)格，如圖3所示，我們對每一邊界進(jìn)行網(wǎng)格的劃分。

仿真參數(shù)將相應(yīng)做如下修改： ?邊界條件從周期性改變?yōu)锽loch，這是斜入射照明所需的； ?光源入射角度旋轉(zhuǎn)45度； ?仿真邊界沿Y軸增加，以使場更易于可視化； ?光源偏振設(shè)置為P（或TE）。

仿真參數(shù)將相應(yīng)做如下修改： ?邊界條件從周期性改變?yōu)锽loch，這是斜入射照明所需的； ?光源入射角度旋轉(zhuǎn)45度； ?仿真邊界沿Y軸增加，以使場更易于可視化； ?光源偏振設(shè)置為P（或TE）。

前言在時域有限差分法（FDTD）中，邊界條件在FDTD模擬中起著非常重要的作用，它們是開放建模區(qū)域用于截斷計(jì)算域所施加的條件，可以決定電磁波在邊界處的反射、透射和吸收等行為。我們將介紹FDTD模擬中網(wǎng)格截斷的幾種不同邊界條件，包括理想電導(dǎo)體（PEC）、理想磁導(dǎo)體（PMC）、周期邊界條件、bloch邊界條件、一階Mur吸收邊界條件以及PML邊界條件。

以下繪圖顯示了穿過內(nèi)部邊界的粒子的總數(shù)。App 庫示例 分子流模塊 > 標(biāo)準(zhǔn)案例 > s 彎標(biāo)準(zhǔn)案例COMSOL Multiphysics 粒子計(jì)數(shù)器特征粒子計(jì)數(shù)器是一個域或邊界特征，可以提供有關(guān)從指定特征釋放并到達(dá)一組選定域或表面的粒子信息。這些量可以是透射率、電流和質(zhì)量流率。粒子計(jì)數(shù)器特征的設(shè)定非常簡單。釋放特征可以設(shè)為釋放或全部。

x和y方向上設(shè)置成周期邊界條件(periodic)，z 方向設(shè)置為吸收邊界條件(PML)。為了進(jìn)一步分析X一兩環(huán)結(jié)構(gòu)的共振特性，針對相關(guān)模型參數(shù)：X的臂長 、內(nèi)外環(huán)的距離t，內(nèi)外環(huán)寬度 、周期P、環(huán)數(shù)、X所呈的角度及環(huán)境折射率的改變進(jìn)行仿真對比，得到了明顯的光學(xué)響應(yīng)規(guī)律，為實(shí)現(xiàn)共振谷波長的可調(diào)控提供了有效途徑。

圖4：建模以及邊界條件設(shè)置 圖5：入射端口設(shè)置在結(jié)構(gòu)上添加積分算子方便進(jìn)一步計(jì)算不同偶極矩對散射能量具體計(jì)算公式可參考呢文中補(bǔ)充材料，不同文獻(xiàn)公式會略有不同，但大同小異，不影響定性分析。最后計(jì)算得到透射譜線和多級散射能量分布。

從理論上講，在頂部邊界會有一個額外的光束反射，但是這個二次反射足夠小，所以我們將忽略它。第二個入射強(qiáng)度功能的屏幕截圖，考慮了介電界面處的反射。 接下來，我們跟隨光束穿過介電界面進(jìn)入第二層半透明材料。由于跨越此邊界的光強(qiáng)度發(fā)生了變化，因此必須添加第二個 吸收介質(zhì)中的輻射束 接口，并根據(jù)菲涅耳透射率和來自第一個吸收介質(zhì)中的輻射束 接口的第一束光束來定義入射強(qiáng)度。

仿真區(qū)域在X方向上設(shè)置了Bloch邊界條件，在Y方向上設(shè)置了PML吸收邊界條件。平面波源從結(jié)構(gòu)的頂部入射。光源波長為550nm（綠色）。我們預(yù)計(jì)通過綠色像素的透射率高，通過紅色像素的透射率低。 圖2 CMOS image sensor結(jié)構(gòu)示意圖參數(shù)化結(jié)構(gòu)"image sensor" 對象是一個參數(shù)化的結(jié)構(gòu)組，每次更改其中一個參數(shù)時，它都會重建整個圖像傳感器。

此特征還引入了表面透射率 屬性 ，它描述了入射輻射的鏡面透射率：。附加的 臨界角 設(shè)置提供了一個閾值，低于該閾值不會發(fā)生透射，只會發(fā)生鏡面反射。半透明表面特征將入射輻射分成反射和透射分量。由下圖我們可以觀察到，將發(fā)射率和漫反射率設(shè)置為 0 、透射率設(shè)置為 0.5 的鏡面反射界面如何導(dǎo)致入射的輻射以 50/50 的比例分離。如果界面本身有任何吸收，將被視為邊界熱負(fù)荷。

計(jì)算之后可以得到LCP和RCP入射下的S參數(shù) 圖4：邊界條件設(shè)置 圖4：激勵條件和入射角度設(shè)置 圖5：計(jì)算的手性透射譜具體仿真模型和指導(dǎo)歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯(lián)絡(luò)。

&nbsp;添加對稱邊界條件，分別設(shè)置桿和試樣關(guān)于全局坐標(biāo)系下X平面對稱和Z平面對稱；</p><p>C.&nbsp;分別設(shè)置撞擊桿與入射桿、入射桿與試樣、試樣與透射桿之間的無摩擦接觸，并將接觸的自動刷新設(shè)置為否；</p><p>D.&nbsp;網(wǎng)格控制中，添加全部幾何體多區(qū)域網(wǎng)格劃分及尺寸控制，得到完成模型的映射網(wǎng)格。

為了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確，對于此模型中的TM波，沿X軸的兩個邊界處設(shè)為完美磁導(dǎo)體，可以用來模擬Ｘ軸方向上無限多層。通過物理場控制網(wǎng)格劃分后，對于原始二維光子晶體結(jié)構(gòu)在6 GHz~16.2 GHz下進(jìn)行電磁仿真，仿真結(jié)果如圖2所示。仿真結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)在8~10 GHz和15.2~16 GHz下展現(xiàn)出兩個近零透過率的禁帶頻段，實(shí)現(xiàn)了較好的電磁調(diào)制。

為了改善 pml 的吸收特性，您可能需要通過指定“殼厚度”來修改 pml 邊界條件中的設(shè)置和/或“模擬區(qū)域”對象中 pml 的“厚度”。均勻環(huán)境：光柵分析假設(shè)監(jiān)視器位置及更遠(yuǎn)（朝向傳播方向）的介質(zhì)是均勻 的。如果顯示器上或顯示器外有任何指數(shù)變化，光柵分析將給出不正確的結(jié)果。網(wǎng)格覆蓋 ：透射和反射監(jiān)視器上有網(wǎng)格覆蓋對象。