Photonics – Chinese

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FDTD 和其他光學軟件的比較

    • Da cheng Mo
      Subscriber

      老師您好:

      因為我想要讓FDTD和其他光學軟件(目前想連動virtuallab)做連動,

      所以我想要拿FDTD的模擬結果和其他光學軟體做比較,所以首先我想先確認兩個軟體在同一個架構下是否會出現同一個結果。

      我的測試架構是plane wave 傳播到20um處。

      FDTD 測試結果和架構:  

      532nm的plane wave,邊界條件是periodic。

      VirtualLAb 的架構和測試結果:

      532nm的plane wave

      我想問的問題是,在勾選 Fast Fourier Transform 和 semi-Analytical fourier transform前 模擬出來的結果與FDTD一致都是整個monitor同個電場值,但是這個狀況是在理想狀況。

      所以當我勾選了這兩個傅立葉轉換後,情況才會較接近真實光的傳播,virtualLab模擬結果就變成上面彩色的圖那樣,想知道FDTD也有類似的功能,或者說我這個軟體之間的比較有什麼問題或盲點嗎!

      或者說老師您有其他方法或經驗,可以更直接地來比較FDTD和其他光學軟體有關電場計算。

      謝謝您

       

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      FDTD 结果: 应该是你仿真时间不够所以振幅很小,如果仿真时间足够的话振幅应该接近1 。 即使仿真时间不够,结果也保持了平面波的特性: 振幅均匀。不过,一般并不需仿真很长的均匀介质,有其它方法可以根据近场仿真结果来计算。

      另外一款软件显示的显然不是平面波。

      FDTD直接求解麦克斯韦方程,原则上说如果计算机资源足够,你可以得到无限逼近理论值的结果。其它软件我就不评价了。

      • Da cheng Mo
        Subscriber

        老師您好:

        另外一款軟件我也是使用平面波!

        但是在勾選 Fast Fourier Transform 和 semi-Analytical fourier transform後才會出現下圖這個情況

        以下是我查到關於FDTD和virtuallab計算電場的方式,不知道他們計算電場的方式相不相同,所以才想透過相同架構來看看結果是否相等。

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

      你想一想平面波振幅是均匀的还是非均匀呢?你给出的这个

      是高斯光束,不是平面波。

      我无法置评第三方软件,但是FDTD仿真没有什么问题,因为它直接求解的是麦克斯韦方程,全矢量。其它算法是全矢量?适用于微纳结构吗?离散积分需要所有的空间波矢量,如何选取点数和多小的波矢量可以丢弃是个问题。

      请再琢磨一下。

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