Rozdział 4: Optyka falowa i symulacje metodą FDTD

W tym rozdziale omówiono symulacje metodą różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD) w programie OghmaNano. Metoda FDTD to pełnowymiarowa metoda symulacji elektromagnetycznej, służąca do modelowania sposobu, w jaki pola elektromagnetyczne rozprzestrzeniają się, rozpraszają, interferują, odbijają i zmieniają w czasie w strukturach fotonicznych i optycznych.

Rozdział jest zorganizowany wokół praktycznych, gotowych do uruchomienia samouczków symulacji FDTD, stopniowo przechodzących od podstawowej propagacji fal elektromagnetycznych do bardziej złożonych struktur fotonicznych, w tym światłowodów, kryształów fotonicznych, siatek Bragg, rezonatorów, układów optycznych, systemów interferencyjnych i zintegrowanych urządzeń optycznych. Przykłady obejmują źródła światła FDTD, warunki brzegowe, detektory, propagację impulsów, dyfrakcję, rezonansowe gromadzenie energii, transmisję, odbicie, ograniczenie pola oraz przepływ energii w dziedzinie czasu. Każdy przykład został zaprojektowany tak, aby można go było bezpośrednio uruchomić w OghmaNano, co pozwala użytkownikom przejść od konfiguracji symulacji FDTD do ilościowej analizy zachowania urządzeń elektromagnetycznych i optycznych.