FDTD仿真报告优质PPT.ppt

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精确普遍适用能够模拟任意复杂形状可获得宽谱结果1FDTD1FDTD简介简介-优点优点FDTD（时域有限差分）方法是把Maxwell方程式在时间和空间领域上进行差分化。

利用空间领域内的电场和磁场进行交替计算，通过时间领域上更新来模仿电磁场的变化，达到数值计算的目的。

用该方法分析问题的时候要考虑研究对象的几何参数，材料参数，计算精度，计算复杂度，计算稳定性等多方面的问题。

其优点是能够直接模拟场的分布，精度比较高，是目前使用比较多的数值模拟的方法之一。

1、仿真物理建立：

几何结构：

材料特性2、定义仿真区域：

边界条件3、设置激励源（光源）4、设置监视器：

至少使用一个时间监视器：

分析组：

记录需要的数据1FDTD1FDTD简介简介-设计设计流程流程运行仿真文件分布式并行运算并发式并行运算参数扫描与优化结果分析视觉化器Visualizer使用脚本语言1FDTD1FDTD简介简介-运行与分析运行与分析测量400-800nm的宽光谱光源通过玻璃衬底上50nm厚的硅膜层后的透过率与反射率22硅膜层透过率反射率仿真硅膜层透过率反射率仿真1、设置物理结构-SiO2层10*10*6（um）-Si层10*10*0.05-设置网格为25nm2、设置仿真区-设置为3D模式-BC（Periodicinx,y,PMLinz）-”x,yspan”=400nm,“zspan”=1micron-Mesh精度为23、设置光源-平面波，zaxisbackward-波长400-800nm4、设置监视器-movie监视器-index监视器-time监视器（置于Si层）-透/反（T/R）射率监视器（每网格50频点）-场分布监视器（3频点）表2.1仿真参数设定在FDTDSolutions中建立的物理模型，并设置仿真参数。

软件会用颜色和线框形象表示出材料、监视器区域等，非常直观。

2.12.1硅膜硅膜层仿真建模层仿真建模图2.1仿真建模建模后，进行材料检测、运行时间以及内存估计后，开始运行仿真。

仿真结束，监视器中存储有仿真数据。

利用Visualizer将仿真结果图形化输出。

图中为time监视器中的Ex衰减曲线和R/T监视器中的反射率/透射率曲线。

2.22.2硅膜层硅膜层仿真数据仿真数据图2.2Ex时域衰减曲线图2.3反射率/透过率曲线利用脚本文件可以对仿真数据作进一步的分析。

在透过率、反射率的基础上作出了吸收率随波长的变化曲线。

在450nm左右吸收最大。

2.32.3硅硅膜膜层脚本运算层脚本运算图2.4吸收率计算脚本图2.5脚本运行获得的吸收曲线选Si层厚度（z_max）作为扫描参数，对其进行扫描，可以得到吸收率关于波长和厚度的分布图和变化曲线。

由图中数据可得到最大吸收率时对应的厚度和波长。

2.42.4硅膜硅膜层优化扫描层优化扫描图2.6特定厚度的吸收率曲线图2.7吸收率关于厚度的变化2.52.5硅膜硅膜层动态演示层动态演示图2.8z_max=50nm图2.8z_max=100nm谢谢！

谢谢！