普适化坐标系下的FDTD算法及实现

时域有限差分(FDTD)算法在光子晶体理论研究中获得了较为广泛的应用,但它在处理一些非均匀、非正交问题时,计算耗时量大,计算效率低.研究了普适化坐标下的光子晶体理论研究方法,对常用的基于笛卡尔坐标系的FDTD算法作了扩展,并设计了一个可以计算一维到三维光子晶体的能带结构和态密度的软件.主要介绍了普适化坐标系下FDTD算法的程序实现,并简要描述了GCFE软件的设计思路.给出了利用该软件计算得到的立方和六角结构的光子晶体光纤的能带结构和光子态密度的结果,与其他研究者报道的结果相吻合.