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[Guilin Sun]

周期结构一般适合用透射率反射率来表征：

Ansys Insight: 周期结构结果分析：透射反射率、散射、远场、角分布、近距场分布、位相提取等 综合帖

 使用平面波做光源。非周期结构可以计算散射截面等参数：

Ansys Insight: 非周期结构散射的远场分析：散射截面、远场分布、斜入射 综合帖

 一般使用TFSF局部平面波光源。但是，现在越来越多的人要研究周期结构的散射，因此需要使用TFSF光源。TFSF是一种特殊的平面波光源：

Ansys Insight: FDTD 初学者： 平面波和全场散射场tfsf光源有什么区别

TF里面是总场，因此可以如常计算反射率透射率，而SF里面仅包含散射场，所以适合计算散射截面。

由于TFSF是一种差分方法（Difference，参见 

Ansys Insight: Custom TFSF source

，需要有一个参考，因此，沿着光源立方体的每个棱边上，需要”看到“相同的结构；沿光源方向一般要深入到基底里面。此外， 计算散射时，棱边上看到不同的结构，反射率透射率一样，但是散射不一样，例如：

因此，如何定义散射体是一个问题。第一个图假设参考面是基底，凸起的是散射体；而第二个图假设参考面是上面的凸起，认为凹下去的（Etch掉的部分） 是散射体，所以散射计算的结果不同。 这说明在一些情况下，先定义一些概念是很重要的，不能混淆。

在仿真例子中：
RT在全场里面，由它们计算反射率透射率；而R_Sc和T_Sc位于散射，利用用来计算散射截面。其中，用
RSc=transmission(“R_Sca”);
TSc=-transmission(“T_Sca”);
得到的结果可以大于1！

该结果并不违反物理原理，这是因为我们是在散射场，所以不能在散射区计算透射率反射率。相应的截面积只需要将上述结果乘以 sourcepower(f)/sourceintensity(f) 就可以得到。而吸收截面积可以根据1-R-T计算得到，不需要另外的分析组。

正确的反射率透射率通过RT得到
R=1+transmission(“R”);
T=-transmission(“T”);
 
不会大于1 （关于大于1的问题，论坛有很多相关帖子）。

此时可以将散射分解为前向散射（我定义维沿光源传播方向）和后向散射（我定义为在光源的反方向）以及总的散射截面积：

虽然此例中的截面积都小于仿真的几何截面积，
 
相对于散射体的截面积，是可以大于1 的：
 
一般是计算相对于散射体的截面积。

RT监视器的远场就是光栅衍射，可以使用光栅分析：

Ansys Insight: 关于光栅衍射级及其计算

其它参见 Tips and best practices when using the FDTD TFSF source

本帖仅供参考。 如果有具体的问题请另外发帖提问，但是具体的物理原理，还请大家先找参考文献阅读，理解相关定义和里面的物理原理。

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谢谢孙老师的耐心讲解, 让我们对TFST光源有了更加深刻的理解.
但是我发现在孙老师您的仿真文件中, "R_Sca"及"T_Sca"这个两个monitors的位置设置的有点儿看不懂.
为什么这两个监视器只是横跨覆盖了部分仿真区域呢? 为什么不覆盖整个仿真区域呢?
这样做是有什么明确的目的嘛? 有点儿困惑, 希望能得到您及其他老师们的解答.
十分感谢.

 

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谢谢回帖！ 终于有人发现问题了。监视器一般来说都必须覆盖整个区域，很多帖子和技术支持都多次提到，像这个文件，散射场计算就不正确。希望大家在看帖子过程中发现问题及时提出。这个仿真比较简单， 散射的监视器是从RT监视器拷贝的，当时有意错开了一些，一直没有人指出。

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谢谢孙老师的回复, 果真是监视器设置的问题, 因为之前我也尝试过扩大监视器的范围, 最后对比两次运行得到的结果确实不一致, 所以我当时就迷糊了不知道这么设置背后的目的是啥, 感谢孙老师的指点.

[qiangxiaolong qiang]

老师您好，我想要计算一个周期结构的散射截面，想要参考您这篇文章，但这篇文章中的图片和附件都失效了，请问能麻烦您再提供一下吗，十分感谢！

[Guilin Sun]

论坛转移后出现了很多问题。这个帖子已修改，供参考。此外，个别时候显示结果与浏览器有关。

[qiangxiaolong qiang]

十分感谢老师的回复！还有一个问题想向您请教，我是用cross section分析组来计算单个粒子的散射截面的，这个分析组可用于计算周期结构的散射截面吗，如果可以的话，应该如何设置他的区域呢

[Guilin Sun]

设置应该与正常周期结构一样，只需要修改分析组，用两个监视器即可。

[qiangxiaolong qiang]

好的，我试试，感谢老师的耐心讲解。