Photonics

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对于FDTD内部电磁场的公式,使用者是否有权限修改?

    • huangss_s
      Subscriber

      我们在建模型的时候需要添加一层手性介质层材料(如生物分子),这种材料在材料库里面没有,我们需要重新引入该手性介质的手性参数(具有实虚部),然后在模拟时,改手性介质层会与我们的金属纳米结构进行相互作用,势必会引起电磁场的变化,在这里我们就需要在电场和磁场的公式中添加这样一个手性参数,也就是说我们想要去修改软件内部电磁场的本构方程。我想请教一下我们是否可以去修改软件中的自带公式呢?谢谢

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      FDTD 求解的普通麦克斯韦方程,其中E和H都是单独存在,D=epsilon*E (时间域卷积,频率域为乘积),不包含H,同理H中也不包含E。此外,Yee迭代公式中E与H不在相同的空间位置:

      E与H的位置形成空间差分关系,这是该算法的核心。虽然有文章发表不采用这种空间分离算法,但是实际商业软件似乎并没有用这种方法。

      如果用材料插件,每一点都需要用附近两个点的另外场分量来平均,导致界面上材料性质发生改变,此外最重要的是,时间步长上也需要平均,但是应该是无法得到还没仿真的结果,比如,E的Update 是在步长点n,但是要用H在n+1/2时间步长的结果(n-1/2已有),如果近似,可能对迭代方程造成较大干扰而产生问题。 如果不考虑这些,你可以试一下。我估计问题比较大,需要从根本上解决。当然可能有更聪明的办法,目前我可能没看到。

       

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