模拟光在二维介质中传输

资 源 简 介

模拟光在二维介质中传输

详 情 说 明

FDTD（时域有限差分）方法是模拟光波在介质中传播的一种常用数值计算技术。该方法通过在空间和时间上对麦克斯韦方程进行离散化，能够精确模拟光与物质的相互作用过程。在二维介质的光传输模拟中，我们通常会考虑TE或TM偏振模式，这取决于电场或磁场垂直于二维平面的分量。

使用Matlab实现2D FDTD模拟时，首先需要设置计算区域的网格划分。每个网格点将存储电场和磁场的分量值。关键步骤包括：定义介质参数（折射率分布）、设定边界条件（如完美匹配层PML）、确定激励光源（如高斯脉冲）以及设置时间迭代循环。在每次时间步长中，按照FDTD的差分方程更新场分量，同时可能需要记录特定位置的场值作为输出。

模拟结果可以展示光波在介质中的传播动态，包括反射、折射、衍射等现象。这种方法特别适合研究光子晶体、波导结构等光学器件的性能。