Κεφάλαιο 4: Οπτική των κυμάτων και προσομοιώσεις FDTD

Αυτό το κεφάλαιο επικεντρώνεται στην προσομοίωση με τη μέθοδο πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου (FDTD) στο OghmaNano. Η FDTD είναι μια ολοκληρωμένη μέθοδος ηλεκτρομαγνητικής προσομοίωσης που χρησιμοποιείται για τη μοντελοποίηση του τρόπου με τον οποίο τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία διαδίδονται, διασκορπίζονται, παρεμβαίνουν, ανακλώνται και εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου σε φωτονικές και οπτικές δομές.

Το κεφάλαιο είναι δομημένο γύρω από πρακτικά, λειτουργικά εκπαιδευτικά προγράμματα προσομοίωσης FDTD, ξεκινώντας από τη βασική διάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και προχωρώντας σε πιο σύνθετες φωτονικές δομές, όπως οπτικές ίνες, φωτονικά κρύσταλλα, πλέγματα Bragg, συντονιστές, οπτικές κοιλότητες, συστήματα συμβολής και ολοκληρωμένες οπτικές συσκευές. Τα παραδείγματα καλύπτουν πηγές φωτός FDTD, οριακές συνθήκες, ανιχνευτές, διάδοση παλμών, διάθλαση, συσσώρευση συντονισμένης ενέργειας, μετάδοση, ανάκλαση, περιορισμό πεδίου και ροή ενέργειας στον τομέα του χρόνου. Κάθε παράδειγμα έχει σχεδιαστεί για να εκτελείται απευθείας στο OghmaNano, επιτρέποντας στους χρήστες να μεταβούν από τη ρύθμιση της προσομοίωσης FDTD στην ποσοτική ανάλυση της ηλεκτρομαγνητικής και οπτικής συμπεριφοράς της συσκευής.