仿真建模顺序：

第一步：添加结构

第二步：添加仿真区域FDTD

第三步：添加Mesh

第四步：添加光源

第五步：添加监视器；保存

第六步：检查材料拟合特性

第七步：检查内存需要

材料拟合问题：

1. fit Tolerance代表公差；（调节：拟合时调小）

2. max coefficients:代表多系数材料模型中可以用到的最大的系数的个数；（调节：拟合时调大，一般建议小于12）

3. imaginary weight：代表虚部权重；（调节：（1）若实部拟合的不好，虚部拟合的好，使值小于1；若实部拟合的好，虚部拟合的不好，使值大于1）

4. RMS error：代表实际拟合出的均方差；

5.  注意：RMS error>fit Tolerance，表示拟合的比较好；

RMS error<fit Tolerance，表示拟合的不好；

6.show advanced 里的specify fit range何时使用：

（1）光源斜入射，使用bloch边界条件；

（2）需要扫描波长来获得宽光谱结果.

如果不设定这个拟合范围，则软件用的是离散的实验值，不是拟合值；

注：其他的情况就在Simulation bandwidth settings里面设置拟合范围，这个范围和光源里的拟合范围匹配。

Edit FDTD simulation设置：

Mesh settings：

Mesh refinement：仿真材料里没有金属设置 conformal variant 0；

仿真材料里有金属设置 conformal variant 1；

光源问题：

angle theta（degrees）：代表坐标系中的俯仰角，指和XZ面的夹角；

angle phi（degrees）：代表坐标系的方位角，指和YZ面的夹角；

polarization angle（degrees）：代表偏振角

基本原理：基于矢量3维Maxwell方程求解，采用时域有限差分（FDTD）法将空间网络化，时间上逐步计算，从时间域信号中获得宽波段的稳态连续波结果，其独有的多系数材料模型可以再宽波段内精确描述材料的色散特性，内嵌高速，高性能计算引擎，能一次计算获得宽波段多波长的结果，能模拟任意3维形状，提供和精确的色散材料模型。

课时12 break 44.54

（课时12 VBG折射率设置）

2018.3.13 课时7: 排队和并行计算

2018.3.13   

主要是材料的拟合，特别是扫描中材料拟合波长的范围

1. ​
2. 
3. 我的出错timeout

FDTDregion>>散射场>>mesh>光源>总场>结构

仿真时间到了100%，这是说明仿真的时间不够的，可以修改simulation time。

mesh的作用

auto shutoff time 低于 1e-005

可以通过延长仿真时间和减少auto shutoff time来减少最后的用时

Ag@Au

金属的conformal varient 设为1

对于纳米颗粒散射：仿真区域>散射场>mesh>光源>总场>结构

结构，监视器都不能够在灰区！

run之前要先拟合！

线的点可以多一些，50个

场的点就不用那么多了

FDTD独特优点：

1. 精确

2. 普遍适用

3. 可模拟任意形状

4. 可获得宽谱结果

何时使用FDTD？

当特征尺寸在波长量级是，应该用FDTD

建立模拟步骤：

1. 建立物理模型

几何结构

材料特性

2. 定义仿真区域

边界条件

3. 设置光源

4. 设置监视器

至少使用一个时间监视器

分析组

只记录需要的数据

光源：

蓝色双箭头表示偏振方向

紫红色箭头表示传播方向

注意：监视器和结构都不可以放在灰区中！

如何模拟自然光？

设置三个互相垂直的偶极子点光源

监视器：

1. 场分布监视器和功率监视器可以互相转换

2. 两者区别：

场分布监视器是固定在某一位置的

功率监视器会随网格变化而相应改变

3. 时间监视器建议使用点监视器

对于长时间的仿真，利用Auto shutoff Min 来结束，进度表显示不超过95%，不然说明脉冲衰减不够彻底，此时应该延长simulation time,同时减小auto shutoff min.

在仿真过程中，材料模型十分重要。

材料拟合

虚部拟合的时候Fit tolarance要改小

Advanced setting 里的imaginary weight 增大数值可以让拟合曲线更平滑

FDTD运算结果为矢量，所以会有正负

文件保存路径及文件名不得出现中文

命令前面加上#就可以让该命令失效

如何添加材料？

添加完空气后要改mesh order

监视器有红色的圆圈代表里面是有数据的

5类光源+自定义光源

使用TF/SF各个region的大小设定，注意！

1. 监视器种类：

监视器：折射率，时间，电影，（场分布，功率：可以互相转化），模式分解(主要针对光波导)

Index monitors:记录材料特性，检查结构设置是否正确，不用时应该删除

电影监视器：用于演示，比较耗内存，不用可以删除

时间监视器：记录矢量E(t)和H(t)

使用时间监测器需要确认仿真时间足够，通过FFT获得频率响应

notie:一般使用点监视器，线面体慎用！

场监视器：

-通过傅里叶变换获得稳态的结果

-获得宽光谱的结果

-计算各种光学性质：透过、反射、吸收、散射、场分布、远场发射、进场放大、光提出放大

观察场分布用Profile

计算透过反射率用Power

2. 分析组

吸收、远场、品质因子、偏振、参数、有效折射率提取等

3. 运行仿真

运行仿真几种方法：

1. 运行所有

2.运行扫描优化（在扫描优化窗口运行）

3. 用Script "run"（脚本运行）

4. 命令行运行(Engine License等)

4. 结束仿真

三种方法

1. 达到预先设置的Autp shut off min

2. 达到预先设置的仿真时间

3. 非正常结束运行

一般，建议设置长的仿真时间，利用Auto shutoff min 来结束，进度表显示不超过95%

参数的扫描与优化