제4장: 파동광학과 유한차분 시간영역법(FDTD) 시뮬레이션

이 장에서는 OghmaNano에서의 유한차분 시간영역법(FDTD) 시뮬레이션에 대해 다룬다. FDTD는 광학 및 포토닉 구조물 내에서 전자기장이 어떻게 전파되고 산란되며 간섭하고 반사되고 시간에 따라 변화하는지를 모델링하기 위한 전파 기반 전자기 시뮬레이션 기법이다.

이 장에서는 실제로 실행 가능한 유한차분 시간영역법(FDTD) 시뮬레이션 튜토리얼들을 중심으로 구성되어 있으며, 기본적인 전자기파 전파 현상부터 도파관, 광결정, 브래그 격자, 공진기, 광학 공동, 간섭 시스템 및 집적 광학 소자와 같은 보다 복잡한 광자 구조에 이르기까지 단계적으로 다룬다. 예제들에서는 FDTD 광원 설정, 경계 조건 지정, 검출기 활용, 펄스 전파 현상, 회절 현상, 공진에 의한 에너지 축적, 투과 및 반사 현상, 전기장의 국한화, 시간 영역에서의 에너지 흐름 등을 다룬다. 각 예제는 OghmaNano에서 직접 실행할 수 있도록 설계되어 있어 사용자들이 FDTD 시뮬레이션 설정부터 전자기 및 광학 소자의 거동에 대한 정량적 분석까지 원활히 수행할 수 있다.