fdtd如何把自己做的结构输入

在下方shell输入。

1、首先打开fdtd软件。

2、其次单击structures设置结构。

3、然后选中物体单击右键设置参数。

4最后把自己做的结构在下方shell输入即可。

fdtd中的模型图导出的方法是：可以通过脚本实现电场的读取：

E=getresult("z=0","E")E2=getelectric("z=0")E1=sqrt(E2)matlabsave("tri120.mat",E,E1)。

并且struct中E是一个包含三个x, y, z三个方向的电场分布，是矢量信息，而通过getelectric并开根号得到的是电场的标量数值。值得一说的是，对结构体struct中内容的调用可以采用E.x等命令进行直接读取。

值得注意的是，FDTD和Matlab采用的矩阵规则不同，输出后的结果需要进行非共轭转置，才能够和FDTD的结果进行对应。

x，y， E 等的信息除了利用getdata或getresult获取以外，也可以通过右键单击，将结果输出到脚本，可以得到相同的效果。

fdtd作图的方法是：

将电场结果，x，y，z数据导出到matlab中之后，作图可以有多种方案，contour，contourf，pcolor等均可以实现。

contourf和pcolor的语句如下：[C,h] = contourf(E,M)    %counterf, M越大，越精细

h = pcolor(x,y,E) %pcolor。

set(h,'LineStyle','none')%线型设置为无colorbar%色标colormap jet%色标模式选用jetaxis equal%x, y 等比例尺。

FDTD中反射率仿真

本案例以WO3/W薄膜为例，介绍FDTD中反射率测量的主要过程。软件版本为Lumerical的FDTD Solutions 2020a。

下面介绍主要步骤：

由于WO3材料在FDTD的材料库中没有内置，需要自己查找并导入，对于一般材料可以从如下网站中查找相应折射率：

http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/nk/

https://refractiveindex.info/

https://www.filmetrics.com/refractive-index-database/

点击Materials，

在弹出的窗口中，点击Add，在弹出的选项框中选择Sampled 3D data。

点击Import，在Select File中选择折射率文件，导入即可。

[图片上传失败...(image-2f59ec-1587692644459)]

结构添加通过Structures添加，选择Rectangle，添加WO3薄膜，

设置结构参数，可根据图中参数进行修改，

材料选择刚才导入的WO3。

其他两项设置默认即可，不用修改。

相同的思路，添加W层，WO3是在W上方，因此设置的时候Z方向的数值应契合好。相关设置如下：

W材料是FDTD内置的，可以直接从中选取。

点击Simulation，添加FDTD。由于是薄膜结构，X和Y方向是无限延伸的，因此X，Y方向设置成周期性边界条件，周期性边界条件的情况下PML可以设置成steep

angle，以提高计算速度。

结构尺寸上按需求设置，X，Y方向没有特别要求，Z方向最小值应设置在W层中，最大值在WO3上方，同时远离结构至少半个波长。其他不需要特别修改，默认即可。

点击Simulation右方的下拉菜单，添加Mesh。建模设计过程没有明显的先后次序要求，Mesh什么时候设置都可以。网格有两种添加方案，一是设置Mesh的尺寸，二是基于结构，这里主要考虑WO3/W薄膜反射率，可以把mesh加到WO3上。

点击Sources，加入光源。光源选择平面波，入射方向设置z负方向。光源尺寸大于FDTD尺寸（如果没有大于会在仿真时自动拓展），光源放置在结构上方，具体可以对比结构尺寸和光源尺寸查看。

随后设置入射光波长范围，这里设置成0.4~0.9。

主要设置反射率监视器。

监视器类型选择Frequency-domain field and power。

监视器选择Z-normal，XY平面尺寸大于FDTD尺寸，大了无所谓，超出的部分不会记录数据，主要是设置Z方向的位置。反射率监视器在光源和FDTD上边界中间。

在General选项中，点击Set global monitor settings，

Frequency points数量设置为50，这个数值越大，谱线越光滑。

点击Check，选择Check simulation and memory requirements，

保证mesh和running

simulation不超过电脑内存大小，否则无法计算，需要降低精度才能计算。

上一步检查没有问题的话，点击Check旁边的Run，运行即可，等待运行结束。

一般会提前结束，提前结束的条件是Autoshutoff的数值满足FDTD中设置的停止条件。

右键点击R，可以查看该监视器平面的电场磁场等信息，选择T，查看反射率信息。

反射率曲线如下图所示

另外，FDTD仿真得到的计算结果，也可以导入Matlab中进行进一步的数据处理。

欲将反射光谱导入Matlab，可以在script prompt处输入以下语句：

原文链接： FDTD测反射率

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