脉冲平面波斜入射旋转对称体时域电磁散射特性分析

介绍了一种运用旋转对称时域有限差分算法进行电磁散射问题分析的方法。对脉冲平面波在圆柱坐标系下进行分解,应用总场/散射场连接边界引入入射波,采用PML吸收边界条件。运用这种方法分析了有限长度闭合金属圆柱体的散射问题,通过与矩量法分析结果的比较,验证了该方法的正确有效性。

高效分裂平面波FDTD方法研究

文章针对二维TMz模提出了一种新的基于分裂场思想的FDTD平面波源高效引入方法:分裂平面波FDTD法(SP-FDTD),该方法从根本上消除了插值及相速不匹配带来的误差;通过对不同入射角度的正弦平面波源及高斯脉冲波源的泄漏测试,结果表明SP-FDTD可以实现完美的总场/散射场分离,使得泄露降至-340dB的水平;另外,SP-FDTD方法可以推广至三维及高阶FDTD情形,这也是本文所提方法的优势。

时域有限差分法的广义高阶算法研究

本文对传统时域有限差分法做出了改进,在空间和时间上采用高阶精度的离散格式,使空间差分和时间差分都达到了4阶,得到了新的广义高阶算法。详细推导了高阶FDTD方法的迭代公式,并推导了高阶算法对应的PML吸收边界条件,以及总场/散射场的连接边界。最后将高阶FDTD方法应用到二维金属方柱的电磁散射特性分析中,并将数值计算结果与传统的FDTD方法作了比较和分析,数值结果表明高阶FDTD方法具有更高的计算精度。

基于时域有限差分法的液晶光学特性模拟

研究了模拟光在液晶中传播的时域有限差分(FDTD)法。该方法采用完全匹配层吸收边界条件来截断计算区域,通过独立计算总场区域与散射场区域的左连接边界和右连接边界上的入射场场值来实现非周期结构的平面波波源引入,并提出了分裂场一维辅助FDTD方法来计算含有非均匀各向异性介质的边界上的入射场场值。实现了平面波源入射下具有非周期结构的液晶器件光学特性计算。对开态下扭曲向列相液晶盒的仿真结果表明,30°入射时散射区透射率的最大泄漏误差小于3%,可知该方法对非周期、非均匀各向异性介质光学特性分析是有效的。