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FDTDsolutions經典問題集
加拿大Lumerical /cn/
加拿大Lumerical 微納光學軟件FDTD Solutions 經典問題集
趙海軍 Email ：zhaohj@ Tel：136 4166 4322
基于時域有限差分法(FDTD )的高性能多處理器麥克斯
韋方程求解軟件，可用于納米光學器件、過程和材料的設
計、分析和優化。
1. FDTD Solutions 概述
FDTD Solutions 是一款高性能三維麥克斯韋方程求解軟件，能夠用來分析波長尺度特征的
復雜結構與紫外、可見和紅外輻射的相互作用。通過其特有的多系數材料建模功能，FDTD
Solutions 能夠準確地模擬寬波長范圍內的材料色散，因而用戶能夠高效率地計算器件在很寬
譜帶內的響應。其高度優化的計算引擎能夠充分利用多核計算系統--從筆記本電腦到高性能
計算集群，以及內置的優化模塊能加速優化納米光學器件，FDTD 的Solutions 是光電子設
計行業專業工程師和科學家的首選。
2. 使用FDTD Solutions 主要功能
? 可以進行虛擬原型的試制，從而降低昂貴的物理原型試制；
? 可以充分利用最先進的計算系統進行大量的設計評估；
? 可以方便客戶快速的運用，從而提高生產力。
3. FDTD Solutions 主要特點
? 自適應網格技術— 內存需要小
? 超短的脈沖光源—仿真速度快
? 共形網格技術—仿真精度高
? Bloch 邊界條件— 斜入射平面波
? 多系數材料模型及其顯示—高精度材料特性
? 集成性：一款軟件不拆分，充分發揮FDTD 的全部功能
? FDTD 8.5 可以添加幾乎任意材料
– 各種非線性(泡克爾，克爾，磁光等)
– 增益飽和材料
– 時變材料
上海海基盛元 趙海軍 zhaohj@ 136-4166-4322 QQ 技術群：278300738 1
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? 強大的文本程式腳本語言
? 自動視頻輸出
? 同時獲得時域數據(實數)和頻域數據(復數)！
? 包含優化模塊
? 包含共形網格技術在內的高級網格算法
? 任意旋轉的模式分解監視器
? 模式光源可以任意旋轉
? 直觀的視覺化工具
? … …
4. FDTD Solutions 主要應用
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FDTD Solutions 用于解決各種各樣的應用，涉及光的散射、衍射和輻
射傳播，如：
FDTD Solutions 已經用于許多工程問題，部分如下：
CMOS 圖像傳感器像素
為了降低數字攝像系統成本 ，CMOS 像素尺寸不斷減小，隨之而來的問
題是信噪比的相應減少以及像素串擾的增加。
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太陽能薄膜電池
薄膜硅太陽能電池表面上的金屬納米粒子陣列能夠極大地提高對太陽能
的吸收。
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固體照明
LED 的亞波長紋理結構增加光萃取效率，但需要像FDTD Solutions 這樣
的軟件工具來優化LED 的微結構。
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5. 重要資料索引
軟件官方網站：/cn/tcad-products/fdtd/
FDTD Solutions 8.6 版最新簡介： /cn/tcad-products/fdtd/
MODE Solutions 6.5 版最新介紹： /cn/tcad-products/mode/
INTERCONNECT 3.0 版最新介紹：/cn/tcad-products/inte
總結
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