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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。

圖3 結構樹以及建模效果 掃描設計結構掃描個性化編碼，設置好掃描數量和范圍，仿真后形成下列仿真好的文件（需要經過一些仿真時間）。圖4 掃描腳本以及生成的仿真結果 散射光場、效率曲線首先，基于第二節的仿真結果，選取特定球殼半徑以及波長序號，生成光場圖，見下圖效果。

comsol仿真高斯光經過渦旋板變成渦旋光，其中渦旋板的建模要動點腦子comsol模型在下面的付費內容中

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。

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。

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。

不同衍射級次光斑和相位分布總結本案例完整展示了利用二維叉形光柵高效生成渦旋光陣列的仿真設計與分析方法，為渦旋光束的靈活調控與應用研究提供了切實可行的技術方案。在VirtualLab Fusion平臺中，通過可編程透過率函數構建二維叉形光柵相位結構，成功將波長為532 nm、束腰直徑為200μm的高斯光束轉換為攜帶軌道角動量的渦旋光束陣列。

這種方法對與2D的聚焦超透鏡尚且可用，但對于3D超透鏡或者更為復雜功能的超透鏡來說，僅通過自己手動尋找的方法會大大增加建模的時間，如圖2所示為3D的聚焦超透鏡相位圖和渦旋超透鏡相位圖（這兩張相位圖也是直接通過FDTD腳本進行計算和輸出的）。

二、FDTD建模1.形成合適的圓艾里光束后，運行腳本“1 圓艾里光場參數設計”，進行光場參數的后續設計，如偏振態、顆粒尺寸等。 2.接著運行腳本“2 圓艾里光場”，以建立仿真環境。會隨第一步的參數進行深入設置。運行后會直接開始仿真。 3.形成的結構會記錄三維光場信息，便于后續光學力仿真。

在上一篇文章中，展示了了使用FDTD自定義光源，并舉例一個渦旋光的傳播仿真。那么，其實FDTD中也可以自定幾何形貌，下面展示下隨機分布的納米團簇。1，鋪在基板上的金納米錐團簇，排列可以按照TEM圖來2，隨機分布的任意大小，不同形貌的金納米顆粒3，超表面結構

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

16、 用matlab打開“Scattering_of_nanorod.m”，如下圖點擊紅框中的“運行”，即可得到解析計算的散射截面，與FDTD仿真的曲線完全一致。

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。

對于衍射光柵，下面會先用較少的入射光條件，分別對RCWA方法與FDTD方法流程做一個介紹，并說明設定的區別與結果比較。 衍射光柵（RCWA方法） 在 LSWM 中，FSP檔案只需要幾何對象和FDTD仿真區域，其中RCWA求解的x和y范圍（相當于光柵周期）將從FDTD仿真區域定義。

電磁波經過PML層后會被PEC邊界完全反射回來，重新經過PML吸收并最終進入FDTD仿真區域。

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。

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。

至于其他光，比如圓偏高斯光，渦旋光等等，以后有空在慢慢推吧。如下是我的仿真結果付費內容如下

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

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。