036 – FDTD纳米线的光散射（仅模型文件，免费）
036 – FDTD纳米线的光散射（仅模型文件，免费）
基本介绍：
主要内容：本案例通过matlab解析和FDTD模拟分别计算了半径100 nm的纳米线对TM光的散射截面，两者完全吻合；
基于Lumerical FDTD Solution求解，使用的软件版本为Lumerical 2020 R2；
计算所需的内存：1 GB；
涉及的内容：2D-FDTD、场监视器、cross-section分析组、matlab编程 等；
绘制了：散射截面随波长的关系、电场分布；
本案例仅包含模型文件，但有一个文字版的建模过程详解。此案例不附带答疑指导。
包含的文件截图：
详细描述：
如上图所示，用TM偏振的平面光照射一根无限长的介质纳米线，纳米线的半径为100 nm，折射率为2。本案例用FDTD模拟了400 ~ 800 nm波长范围内的光散射截面以及电场分布，并将结果与matlab解析计算的散射截面相比较。
计算的内容和结果：
1、散射截面。左：FDTD模拟的结果，右：用matlab解析计算出来的结果 👇
2、FDTD模拟的400nm处的电场分布 👇
免费案例，模型文件请从附件中下载：
文字版建模过程详解：
1、 双击图标打开Lumerical软件，然后新建一个FDTD工程文件，如下图
2、 将窗口的排布显示成二维排布，如下图
3、 将模型中显示的单位改成纳米（nm），如下图
4、 在菜单栏点击Structure→Circle，创建一个圆；右击circle→Edit object对其进行编辑；在Geometry选项卡将半径改为100nm，在Material选项卡将折射率改为2，如下图
5、 在菜单栏点击Simulation新增一个FDTD求解区域，右击FDTD→Edit object对其进行编辑。
（1）在General选项卡中，将维度改为2D，将模拟时间改为100 fs；
（2）在Geometry选项卡中，将x改为0，将x span改为2000nm，将y改为0，将y span改为2000nm，将z改为0，其他数值会自动更正，如下图所示
（3）在Mesh settings选项卡中，将mesh accuracy改为8
（4）其他选项卡中不必进行设置
6、 在菜单栏的Source中点击Total-field scattering-field，右击source→Edit object对其进行编辑。
（1）在General选项卡中将偏振角度改为90度
（2）在Geometry选项卡中将x改为0，将x span改为1200nm，将y改为0，将y span改为1200nm，将z改为0，将z span改为1nm，其他数值会自动更正，如下图所示
（3）在Frequency/wavelength选项卡中将override global source settings前面的勾去掉
7、 在菜单栏点击Analysis，在右侧显示的对象库中搜索关键词cross，找到Cross section，然后双击Cross section将其添加到左侧的对象树中。
8、 右击cross section→Edit object对其进行编辑。将名称改为Csca，将x、y、z坐标改为0、0、0，将x span和y span都改为1700nm。如下图
9、 在菜单栏的Monitors中点击Frequency-domain field and power，增加一个场和功率监视器。右击monitor→Edit object对其进行编辑。
（1）将名称改为field
（2）在Geometry选项卡中，将monitor type改为2D Z-normal，将x改为0，将x span改为1000nm，将y改为0，将y span改为1000nm，将z改为0，其他数值会自动更正，如下图所示
10、 在菜单栏的Source中点击Global properties，将波长范围改成400 ~ 800 nm
11、 在菜单栏的Monitor中点击Global properties，勾选“use wavelength sapcing”，将频率点数改为100，如下图
12、 制作完成之后的界面如下图所示
13、 点击菜单栏上的Run运行计算
14、 等待5秒计算完成后，右击Csca→Visualize→sigma即可看到散射曲线，如下图所示。
15、 右击field→Visualize→E还可以看到电场分布，如下图所示。
16、 用matlab打开“Scattering_of_nanorod.m”，如下图点击红框中的“运行”，即可得到解析计算的散射截面，与FDTD仿真的曲线完全一致。
当前暂无评论，小编等你评论哦！
