Розділ 4: Хвильова оптика та FDTD-моделювання

У цьому розділі розглядається метод скінченних різниць у часовій області (FDTD) у програмі OghmaNano. FDTD – це метод повнохвильового електромагнітного моделювання, який використовується для аналізу поширення, розсіювання, інтерференції, відбиття та зміни електромагнітних полів у часі у фотонних та оптичних структурах.

У цьому розділі представлено практичні, дієві навчальні матеріали з моделювання методом FDTD, починаючи з основ поширення електромагнітних хвиль і переходячи до складніших фотонних структур, зокрема хвилеводів, фотонних кристалів, решіток Брегга, резонаторів, оптичних резонаторів, інтерференційних систем та інтегрованих оптичних пристроїв. Наведено приклади, що охоплюють джерела світла для FDTD, граничні умови, детектори, поширення імпульсів, дифракцію, накопичення резонансної енергії, передачу, відбиття, локалізацію поля та потік енергії в часовій області. Кожен приклад розроблено таким чином, щоб його можна було безпосередньо запустити в OghmaNano, що дозволяє користувачам перейти від налаштування моделювання FDTD до кількісного аналізу поведінки електромагнітних і оптичних пристроїв.