fdtd软件

一 基于Au薄膜正三角形孔阵列提取光场强度分布图

本例子中取Au薄膜厚度30nm，三角形孔阵周期800nm，小孔直径600nm。Au的材料模型选取“Au (Gold)–CRC”，或者自建材料模型。参见hole arrays_E fied profile.fsp文件。 1. 添加金薄膜，打开FDTD Solution 软件后点击“structure”，添加长方体模块。如下图所示。

点击，对几何参数和材料类型等进行编辑。参照下图。

先将“name”改为“Au 30nm”，在“Geometry”下设置金薄膜的几何尺寸，

我们只需要对下图红框所示的左边一栏进行编辑，其中“x span、y span、z span”分别对应金薄膜的长、宽和厚度，而“x、y、z”表示其几何中心的坐标值，均设置为0。在“x span”中输入“0.8*2+0.6”，“y span”中输入“0.8*sqrt(3)+0.6”,“z span”中输入“0.03”，对应金薄膜厚度为30nm，便可得到如下图所示的结果。

点击“material”，选择所使用的材料类型，如下图所示，选中“Au (Gold) - CRC”，点“OK”保存即可。现在对金膜

一 基于Au薄膜正三角形孔阵列提取光场强度分布图

本例子中取Au薄膜厚度30nm，三角形孔阵周期800nm，小孔直径600nm。Au的材料模型选取“Au (Gold)–CRC”，或者自建材料模型。参见hole arrays_E fied profile.fsp文件。 1. 添加金薄膜，打开FDTD Solution 软件后点击“structure”，添加长方体模块。如下图所示。

点击，对几何参数和材料类型等进行编辑。参照下图。

先将“name”改为“Au 30nm”，在“Geometry”下设置金薄膜的几何尺寸，

我们只需要对下图红框所示的左边一栏进行编辑，其中“x span、y span、z span”分别对应金薄膜的长、宽和厚度，而“x、y、z”表示其几何中心的坐标值，均设置为0。在“x span”中输入“0.8*2+0.6”，“y span”中输入“0.8*sqrt(3)+0.6”,“z span”中输入“0.03”，对应金薄膜厚度为30nm，便可得到如下图所示的结果。

点击“material”，选择所使用的材料类型，如下图所示，选中“Au (Gold) - CRC”，点“OK”保存即可。现在对金膜

IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING,VOL.38,NO.4,JULY20001513 Three-Dimensional FDTD Modeling of a

Ground-Penetrating Radar

Levent Gürel,Senior Member,IEEE,and U?g ur O?g uz

Abstract—The finite-difference time-domain(FDTD)method

is used to simulate three-dimensional(3-D)geometries of realistic

ground-penetrating radar(GPR)scenarios.The radar unit is mod-

eled with two transmitters and a receiver in order to cancel the

direct signals emitted by the two transmitters at the receiver.The

transmitting and receiving antenna

中国管理科学研究院人才战略研究所 人才所[2015]第（05）号 关于举办“FDTD Solutions微纳光子学应用技术”高级培训通知

各企事业单位： 近几十年来，FDTD Solutions作为一种微纳光学解析方法得到了广泛应用，已经成为设计、科研工作者进行工程分析的有力工具。人们开发了很多通用光学软件，其中FDTD Solutions是目前最受欢迎的微纳光学软件之一，熟练掌握FDTD Solutions软件的使用，对科研、设计、生

产、教育等行业的专业人员都有重要的意义。

虽然微纳光学的常规应用已经相当广泛，但是，对于复杂或大型的实际工程问题和科研领

域中具有探索性的特殊问题，在应用微纳光学设计时却具有相当的难度，以至于无法获得有效的计算结果，甚至难以确定有效可行的计算方案，给工作进展带来重重阻碍，为提升相关科技工作者的技术水平，中国管理科学研究院人才战略研究所特举办“FDTD Solutions微

论著Thesis·１·

··研究与设计

基于DDA和FDTD算法的银纳米球

及其阵列LSPR现象分析

周张晓锋，

[摘要]

伟

目的：分析不同半径的银纳米球及其组合阵列的消光现象和耦合现象，探索局域表面等离子体共振（localized

方法：采用离散偶极近似surfaceplasmonresonance，LSPR）发生的原因。（discretedipoleapproximation,DDA）得到不同半

径银纳米球及其阵列的消光光谱及其消光效率（Q_ext）、吸收效率（Q_abs）和散射效率（Q_sca）等；在此基础上，利用时域

有限差分（finitedifferencetimedomain,FDTD）方法研究了双纳米球阵列的耦合作用及其电场分布。结果：对于单纳米粒子，随着半径的增大，散射效率占总的消光效率的比重增加。对于2个纳米颗粒，当入射光垂直于轴线，且纳米颗粒之间间距较小时，耦合的作用较大。对于纳米颗粒阵列，消光光谱的灵敏度与纳米颗粒的大小以及间距有关，当颗粒间距

大小、形状、很小的时候会出现多峰形式的消光谱。结论：LSPR与纳米颗粒的种类、阵列及所处的介质环境等有关。

[关键词]局域表面等离子体共振；离散偶极近似；时域有

华侨大学2010届本科毕业设计论文

一维时域有限差分方法（FDTD）的研究微波

摘要：

随着计算机技术的发展，求解麦克斯韦方程的数值解方法也越来越多。自1966年Yee首次提出时域有限差分(FDTD)方法后，这一方法得到迅速发展及广泛应用。本文简要回顾了FDTD的发展历史及其基本要点与应用，并以一维麦克斯韦方程为例进行求解。在此过程中，本文先对麦克斯韦方程进行差分、归一化处理，并对由此得出的迭代方程建立空间模型。最后用matlab进行仿真，得到其相关波形图与系数，并与理论计算值进行比较。仿真结果与理论计算值较为符合，这也验证了这一方法的正确性与实际可操作性。

关键词： FDTD PML 时域

1

一维时域有限差分方法（FDTD）的研究

ABSTRACT

With the development of computer technology,there is more numerical solution method to solve Maxwell's equations .Since 1966 Yee proposed FDTD method ,this method has been developed rapidly.

时域有限差分法（FDTD算法）

时域有限差分法是1966年K.S.Yee发表在AP上的一篇论文建立起来的，后被称为Yee网格空间离散方式。这种方法通过将Maxwell旋度方程转化为有限差分式而直接在时域求解, 通过建立时间离散的递进序列, 在相互交织的网格空间中交替计算电场和磁场。

FDTD算法的基本思想是把带时间变量的Maxwell旋度方程转化为差分形式，模拟出电子脉冲和理想导体作用的时域响应。需要考虑的三点是差分格式、解的稳定性、吸收边界条件。有限差分通常采用的步骤是：采用一定的网格划分方式离散化场域；对场内的偏微分方程及各种边界条件进行差分离散化处理，建立差分格式，得到差分方程组；结合选定的代数方程组的解法，编制程序，求边值问题的数值解。 1.FDTD的基本原理

FDTD方法由Maxwell旋度方程的微分形式出发，利用二阶精度的中心差分近似，直接将微分运算转换为差分运算，这样达到了在一定体积内和一段时间上对连续电磁场数据的抽样压缩。

Maxwell方程的旋度方程组为：

??H???H?E??mH （1） ??E ??E????t?t在直角坐标系中，（1）式可化为如下六个标量方程：

??E?E?Ex?

FDTD法模拟无源区域二维TE波的传播

摘要：自1966年Yee在其论文中首次提出时域有限差分以来，时域有限差分法在电磁研究领域得到了广

泛的应用。本文首先介绍了FDTD的基本原理，推导了无源区域二维TE波的FDTD差分方程公式，接着推导了一阶，二阶Mur吸收边界条件差分公式及四个角点的迭代公式，然后用matlab模拟了TE波的传播过程，最后简要地比较Mur一阶和二阶吸收边界条件。

关键词：FDTD,TE波，Mur吸收边界条件

1. 引言

FDTD自Yee(1966年)提出以来发展迅速，获得广泛应用。FDTD法以Yee元胞为空间电

磁场离散单元，将Maxwell方程转化为差分方程，表述简明，容易理解，结合计算机技术能处理十分复杂的电磁问题。在时间轴上逐步推进地求解，有很好的稳定性和收敛性，因而在工程电磁学领域倍受重视。

2. FDTD的基本原理

根据电磁场基本方程组的微分形式，若在无源空间，其空间中的媒质是各向同性、线性

和均匀的，即媒质的参数不随时间变化且各向同性，则Maxwell旋度方程可写成：

??H???E??E?t （2-1a）

??E????H??mH?t

时域有限差分法（FDTD算法）

时域有限差分法是1966年K.S.Yee发表在AP上的一篇论文建立起来的，后被称为Yee网格空间离散方式。这种方法通过将Maxwell旋度方程转化为有限差分式而直接在时域求解, 通过建立时间离散的递进序列, 在相互交织的网格空间中交替计算电场和磁场。

FDTD算法的基本思想是把带时间变量的Maxwell旋度方程转化为差分形式，模拟出电子脉冲和理想导体作用的时域响应。需要考虑的三点是差分格式、解的稳定性、吸收边界条件。有限差分通常采用的步骤是：采用一定的网格划分方式离散化场域；对场内的偏微分方程及各种边界条件进行差分离散化处理，建立差分格式，得到差分方程组；结合选定的代数方程组的解法，编制程序，求边值问题的数值解。 1.FDTD的基本原理

FDTD方法由Maxwell旋度方程的微分形式出发，利用二阶精度的中心差分近似，直接将微分运算转换为差分运算，这样达到了在一定体积内和一段时间上对连续电磁场数据的抽样压缩。

Maxwell方程的旋度方程组为：

??H???H?E??mH （1） ??E ??E????t?t在直角坐标系中，（1）式可化为如下六个标量方程：

??E?E?Ex?

软件学院软件工程领域（代码:430113）

工程硕士研究生培养方案-2012版

一、培养目标和基本要求

软件工程领域专业硕士的培养目标是面向国民经济信息化建设和发展需要、面向企事业单位对各类软件工程人才的需求，培养高层次、实用型、复合型软件工程技术和软件工程管理人才。

其培养要求如下：

1、较好地掌握马克思主义、毛泽东思想和邓小平理论；拥护党的基本路线和方针、政策；热爱祖国；遵纪守法，具有良好的职业道德和创业精神，积极为我国经济建设和社会发展服务。

2、应面向产业和领域需求，具有坚实的基础理论、系统的专业知识，具有创新和理性的创新创意创业冒险意识，具有运用先进技术方法和现代技术手段解决工程问题的能力，具有独立从事软件与工程研发，以及承担工程项目的组织与管理能力。

3、较好地掌握一门外语，具备良好的阅读、理解和撰写外语资料的能力和进行国际化交流的能力。

二、专业方向简介

为了满足不同领域软件工程急需人才的细分要求，软件工程领域专业硕士的培养设立以下十一个专业方向：

1.软件工程与管理（简称：软工）

本专业知识域覆盖了从软件需求分析到维护的全生命周期相关知识和技术，从技术的角度着力培养学生的软件系统分析设计与架构能力；从管理的角度着力培养学生的软件项目统筹规划和管理控