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左：FDTD模擬的結果，右：用matlab解析計算出來的結果 ??2、FDTD模擬的400nm處的電場分布 ??免費案例，模型文件請從附件中下載：036-FDTD納米線的散射（僅模型文件）.zip文字版建模過程詳解：1、 雙擊圖標打開Lumerical軟件，然后新建一個FDTD工程文件，如下圖2、 將窗口的排布顯示成二維排布

再次提醒：本案例僅包含模型文件，沒有講解視頻，也不附帶答疑指導。本案例僅包含模型文件，請從附件中下載附件壓縮包的解壓密碼購買后會顯示。029-FDTD用代碼繪制圓角三角形結構（僅模型文件）.zip

024 – FDTD MIM波導雙微環諧振器（僅模型文件，40元）基本介紹： 主要內容：根據發表在Sensors上的論文《Plasmonic Multichannel Refractive Index Sensor Based on Subwavelength Tangent-Ring Metal–Insulator–Metal Waveguide，作者：Zicong Guo

026 – FDTD超表面折射率傳感器（僅模型文件，120元）基本介紹： 主要內容：根據發表在物理學報上的論文《X-兩環結構的光學特性研究，作者：潘庭婷等》，用Lumerical FDTD重復了其中的所有內容（共24張圖） ； 基于Lumerical FDTD Solution求解，使用的軟件版本為Lumerical 2018a； 計算所需的內存：2

015 - FDTD金納米棒的吸收、散射、消光截面（僅包含模型文件，46元）基本介紹：主要內容：根據發表在 Langmuir 上的論文《Synthesis of Absorption-Dominant Small Gold Nanorods and Their Plasmonic Properties 作者：Henglei Jia等》，重復了圖2a、圖2b、圖2c、圖2d；

每個圖都包含兩種顏色的線條：藍色表示 FDTD 仿真結果，綠色表示 mie3ds12 腳本命令的分析結果。第一個圖顯示了如何在每個平面中定義極角。 重要模型設置 模型設置腳本模型對象中的設置腳本用于設置網格大小、仿真跨度和粒子位置。該腳本是確保模擬區域、網格覆蓋區域、源、scat 和 abs 監視器位置正確的便捷方法。

LSWM模型支持1D和任意2D光柵類型。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。

結構在X方向對稱分布的FDTD區域，只計算其中一半區域的電磁場特征8. 若結構平面在X和Y方向上均對稱分布，可選其中一組為Anti-symmetric條件9. 在對稱-反對稱邊界條件的設置下，僅計算模型FDTD區域的1/410. 三種情況下分別對應的計算內存要求，依次遞減。11.

3、根據結構尺寸建立超透鏡模型每個位置的單元結構尺寸確定后，就可以開始超透鏡模型的正式搭建，根據上一步尋找的結果改變介質結構的單元尺寸，并按照目標相位分布的要求進行排列、添加相應的FDTD求解器、設置相應的邊界條件、添加平面光源（通常為平面波入射，注意偏振的方向）、添加所需要的監視器（一般為power監視器和profile監視器），最后檢查材料和內存并運行軟件。

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。

每個圖都包含兩種顏色的線條：藍色表示 FDTD 仿真結果，綠色表示 mie3ds12 腳本命令的分析結果。第一個圖顯示了如何在每個平面中定義極角。重要模型設置模型設置腳本模型對象中的設置腳本用于設置網格大小、仿真跨度和粒子位置。該腳本是確保模擬區域、網格覆蓋區域、源、scat 和 abs 監視器位置正確的便捷方法。

本次系列課程共兩個專題，均采用在線直播（理論+實操）、Step by step的教學方式、課堂上連麥答疑、課后提供無限次回放視頻，發送全部案例模型文件，建立永不解散的課程群，長期互動答疑；課堂上以具體案例和科研論文為實例，討論在處理具體問題時如何應用專業軟件以及如何做出能夠發表的結果；2.

非均勻網格是FDTD方法當中一種重要技術，可以提高模擬的準確性和效率，能夠更好地適應不同的物理模型。 如下圖，對于結構復雜的弧形結構，自動根據材料和形狀建立更密的網格來獲得其邊界的細節，而對于規則的矩形將建立相對尺寸較大的網格。這種方式可以在不損失材料精確度的情況下盡量節省計算資源。

對于24GB超透鏡仿真模型，使用2個GPU的FDTD仿真速度快2.0倍，使用4個GPU的FDTD仿真速度快4.0倍，使用6個GPU的FDTD仿真速度快6.0倍，使用8個GPU的FDTD模擬速度快8.0倍。

工作流 適用于PrimeSim的光子Verilog-A緊湊模型Ansys Lumerical FDTD Lumerical Burst改進（“提交即忘”模式、支持S參數掃描、支持Spot實例） GPU加速FDTD仿真的新功能（體電流源、寬帶源、直接網格劃分） RCWA求解器新功能（Theta和Phi二維映射、擴展場監視器區域、內存與線程的自動平衡） 3D

圖1 光柵結構及斯格明子形狀與位置示意圖 結構設計仿真模型基于均勻銀（Ag）薄膜構建，在薄膜上刻蝕三條鏤空線圍成正六邊形狹縫。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。

腳本文件中的變量“x_off”和“y_off”將分別在水平和垂直方向上移動FDTD導入光源，并對應于OpticStudio 中“Surface 8”中的“Decenter X”和“Decenter Y”。小角度傾斜參數 kx 和 ky 在進一步構建模型部分中討論，但這里不使用。構建光源代碼后，腳本將運行 FDTD 文件并從自由空間傳播到芯片邊緣內。

利用FDTD，得到了時間場的直接解。 FDTD 和 FDFD 時域有限差分法是求解麥克斯韋方程組最通用、最有效的技術。可以使用傅里葉變換將時域解變換到頻域。然而，這需要大量的時間步長或插值來實現正確的分辨率或在結果中選擇特殊頻率。 以對特定問題感興趣的頻率求解模型非常簡單。對于這種情況，頻域比時域更自然，可用于解決問題。此類問題的一個例子是模擬高 Q 諧振器的品質因數和諧振頻率。

選項 1：FDTD1、打開unit_cell.fsp，將“模型”物體的“半徑”設置為50 nm并運行模擬。2、可視化“光場”中“Ex”方向的監控結果。并且對100 nm半徑的情況下重復上述操作。我們感興趣的關鍵結果之一是納米棒上光場對于平面波響應的相位分布。在本示例中，我們將通過改變圓柱體的半徑的形式來引入必要的相位變化，并且可以通過查看XZ平面上的電場輕松檢查這種響應。