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本篇以AZO-Ag-AZO三層平面薄膜為例，在計(jì)算該結(jié)構(gòu)的透射率、吸收率或反射率等參數(shù)過程中，通過不同的邊界條件設(shè)置實(shí)現(xiàn)了計(jì)算時(shí)間和內(nèi)存的縮減，提高仿真效率。1. 結(jié)構(gòu)布置2. 模型三維示意圖：中間為Ag層，上下兩層為AZO層3. 三維FDTD仿真區(qū)域設(shè)定4.

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(gè)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(duì) 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。

隨著時(shí)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(shí)刻壓力等高圖所示。在8ms時(shí)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(shí)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(shí)透射波的壓力進(jìn)一步升高。

由于所有到達(dá)這個(gè)邊界的光都將在足夠小的距離內(nèi)被吸收，因此可以說光在邊界處被吸收。對(duì)于這種情況，不透明表面 邊界條件將在所選邊界處沉積所有能量，這就完成了激光在結(jié)構(gòu)中傳播時(shí)的建模。通過這些功能的組合，我們已經(jīng)完全模擬了入射激光束穿過模型。現(xiàn)在我們可以將注意力轉(zhuǎn)向熱模型。模擬溫度隨時(shí)間的變化 晶圓最初處于 300K 的均勻溫度。

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(duì)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(huì)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(jí)散射能量分布。

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(lì)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(hào)“320科技工作室”與我們聯(lián)絡(luò)。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖仿真設(shè)置CMOS_angle2D.fsp的屏幕截圖如下所示。從上到下，主要 Components是微透鏡陣列、紅/綠濾光片、金屬布線和過孔、抗反射 （AR） 涂層和硅襯底。每個(gè)像素的寬度為2mm，使模擬區(qū)域?yàn)?mm寬。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(zhǎng)為550nm（綠色）。

用于匹配所有界面的邊界條件的S矩陣。特征模式求解器計(jì)算各層均勻介質(zhì)在k域的場(chǎng)解。k域中各層均質(zhì)介質(zhì)的場(chǎng)解。S-矩陣算法通過匹配邊界來計(jì)算整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)。整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)，通過匹配邊界條件 遞歸的方式計(jì)算整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)。這是一種以其無條件的數(shù)值穩(wěn)定性而聞名的方法，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)移矩陣不同，它避免了計(jì)算步驟中的指數(shù)增長(zhǎng)函數(shù)。

波動(dòng)信號(hào)處理動(dòng)力邊界條件地震波及其孔洞動(dòng)力作用（如爆破）是巖土體動(dòng)力響應(yīng)分析涉及的兩類代表性問題。巖土體在自然狀態(tài)中實(shí)際以半無限空間的方式賦存，數(shù)值分析模型顯然在模型邊界部位對(duì)該半無限空間具有的連續(xù)條件進(jìn)行了截?cái)嗵幚恚虼四Ｐ?em>邊界條件設(shè)置的合理性是數(shù)值分析需考察的常規(guī)環(huán)節(jié)之一。

用于匹配所有界面的邊界條件的S矩陣。特征模式求解器計(jì)算各層均勻介質(zhì)在k域的場(chǎng)解。k域中各層均質(zhì)介質(zhì)的場(chǎng)解。S-矩陣算法通過匹配邊界來計(jì)算整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)。整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)，通過匹配邊界條件 遞歸的方式計(jì)算整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)。這是一種以其無條件的數(shù)值穩(wěn)定性而聞名的方法，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)移矩陣不同，它避免了計(jì)算步驟中的指數(shù)增長(zhǎng)函數(shù)。

6.1完美磁導(dǎo)體和完美電導(dǎo)體的作用和使用場(chǎng)景6.2阻抗邊界條件、過度邊界條件、散射邊界條件、周期性邊界條件的作用6.3求解域條件：完美匹配層的理論基礎(chǔ)和使用場(chǎng)景、 PML 網(wǎng)格劃分標(biāo)準(zhǔn)6.4遠(yuǎn)場(chǎng)域和背景場(chǎng)域的使用；6.5 端口使用場(chǎng)景和方法；6.5波束包絡(luò)物理場(chǎng)的使用詳解；7、波源設(shè)置7.1散射邊界和端口邊界的使用方法和技巧（波失方向和極化方向設(shè)置、S參數(shù)、反射率和透射率的計(jì)算和提取

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(duì)相關(guān)模型參數(shù)：X的臂長(zhǎng) 、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(duì)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(zhǎng)的可調(diào)控提供了有效途徑。

用于匹配所有界面的邊界條件的S矩陣。 特征模式求解器計(jì)算各層均勻介質(zhì)在k域的場(chǎng)解。k域中各層均質(zhì)介質(zhì)的場(chǎng)解。S-矩陣算法通過匹配邊界來計(jì)算整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)。整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)，通過匹配邊界條件 遞歸的方式計(jì)算整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)。 這是一種以其無條件的數(shù)值穩(wěn)定性而聞名的方法，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)移矩陣不同，它避免了計(jì)算步驟中的指數(shù)增長(zhǎng)函數(shù)。

如果使用金屬邊界，我們可以使用默認(rèn)的理想電導(dǎo)體 或阻抗邊界條件。為了描述開放邊界，我們可以使用散射邊界條件 或完美匹配層。散射邊界條件 和完美匹配層 的默認(rèn)設(shè)置適用于電磁波沿法線方向朝邊界移動(dòng)的情況。這種默認(rèn)設(shè)置對(duì)于模式分析來說不是最優(yōu)的，因?yàn)楦信d趣的波矢量由與邊界相切的傳播常數(shù)和剩余的法向分量組成。

• 完美磁導(dǎo)體和完美電導(dǎo)體的作用和使用場(chǎng)景• 阻抗邊界條件、過度邊界條件、散射邊界條件、周期性邊界條件的作用• 求解域條件：完美匹配層的理論基礎(chǔ)和使用場(chǎng)景、 PML網(wǎng)格劃分標(biāo)準(zhǔn)• 遠(yuǎn)場(chǎng)域和背景場(chǎng)域的使用• 端口使用場(chǎng)景和方法• 波束包絡(luò)物理場(chǎng)的使用詳解 波源設(shè)置• 散射邊界和端口邊界的使用方法和技巧

波動(dòng)信號(hào)處理動(dòng)力邊界條件地震波及其孔洞動(dòng)力作用（如爆破）是巖土體動(dòng)力響應(yīng)分析涉及的兩類代表性問題。巖土體在自然狀態(tài)中實(shí)際以半無限空間的方式賦存，數(shù)值分析模型顯然在模型邊界部位對(duì)該半無限空間具有的連續(xù)條件進(jìn)行了截?cái)嗵幚恚虼四Ｐ?em>邊界條件設(shè)置的合理性是數(shù)值分析需考察的常規(guī)環(huán)節(jié)之一。

3）邊界條件處理固體邊界：如果表面Г是固定的或在它自己平面內(nèi)振動(dòng)，則縮減為零，方程（8）的右邊成為零。這與弱變分問題的自然邊界條件相對(duì)應(yīng)。必須在與所定義的空氣動(dòng)力源相接觸的固體邊界施加邊界條件。模擬輻射邊界條件的無限元：對(duì)于噪聲問題，很多時(shí)候物理域是無界的，在距離聲源遠(yuǎn)場(chǎng)處壓力脈動(dòng)必須滿足Sommerfeld輻射條件，這是通過使用無限元強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)的。

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(chǎng)更易于可視化； ?光源偏振設(shè)置為P（或TE）。

設(shè)置與周期線光柵的案例相同，但代替周期性排列的線，現(xiàn)在使用單線。因此，二維計(jì)算域不再采用水平方向上的周期性邊界條件，而是采用水平和垂直方向上的透明邊界。光柵被斜入射S和P偏振平面波照亮。JCMsuite計(jì)算近場(chǎng)分布。

設(shè)置與周期線光柵的案例相同，但代替周期性排列的線，現(xiàn)在使用單線。因此，二維計(jì)算域不再采用水平方向上的周期性邊界條件，而是采用水平和垂直方向上的透明邊界。