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[Guilin Sun]

DGTD是一种有限元时域仿真方法： 学习时域间断伽辽金算法：Discontinuous Galerkin Time-Domain (DGTD)

因此， 有其它软件CHARGE和HEAT共有的特点，但是网格设置稍有不同。

推荐例子 https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360042089073-Nanobeam-grating

https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360042214094-Mie-scattering-DGTD-

网格设置

以米散射为例，

 

例子选用 edges per wavelength 5, polynomial order 2，但是我一般使用edges per wavelength 2, polynomial order 5，因为 edges per wavelength 如果太大可能增加内存的需求大（遗憾的是目前尚不能检查），因为网格细，而后者因为网格粗，内存需要小，仿真会更快，这个对小文件可能看不出区别，文件大时，这种差别就很大了。

 

我用两种网格测试，结果差不多，这个是与理论比较的结果（误差）：

plot(size_parameter,1-(Qscat)/Qtheory.Qscat,1-(Qscat1)/Qtheory.Qscat,"Mie efficiency","diff Scattering cross section");

legend("DGTD52","DGTD25");
其中DGTD52表示edges per wavelength 5, polynomial order 2，DGTD25表示edges per wavelength 2, polynomial order 5。

细化网格范围入射设置
最简单的就是将细化网格固定在一个物体上，例如上述例子中的Shere。但是，我们知道，实际的场有“尾巴”，

因此，必要的话可以大一些。有限元算法的优点是可以Conformal共型，因此这种细化网格可以是指定的形状，不必拘泥于长方体，可以另外添加“几何形体”（没有材料特性，例如例子中的光源和监视器所在的球体）。

收敛性测试：

这里仅考虑edges per wavelength 和 polynomial order 的收敛性测试。如前所说，在没有网格限制Mesh Constraint 情况下，edges per wavelength决定整个仿真区的网格尺寸和有限元的个数，如果光与物质作用的体积比较小，整个仿真区网格变化可能对结果变化影响不大；此时建议使用Mesh Constraint ，例如仅对物体做细化，正如例子所用的那样。

三维远场辐射图
DGTD可以给出三维远场辐射图：

目前FDTD只能给出一个面内的远场辐射图。但是借助于脚本，也是可以的，以这个例子： https://kb.lumerical.com/en/index.html?micro_and_lith_imaging.html

修改右面的设置：