Lumerical——光源(Sources)
一、光源(Sources)类型
在 FDTD Solutions 和 MODE Solutions 传播计算中有以下类型的光源:
(1)点光源(偶极子)(Dipole)
在麦克斯韦方程中可将振荡偶极子当作测试电磁场的光源。并用参数:中心位置、方向角 theta、phi 指示光源的位置和方向。
(2)高斯光源(Gaussian)
高斯光源定义为以特定方向传播的一束电磁辐射,其振幅由给定宽度的高斯横截面所确定。缺省情况下,高斯光源对电场采用标量光束近似,并在束腰(waist beam )直径远远大于衍射极限时有效。标量近似假设在传播方向场为 0。对于高聚焦光束,可以有入射全矢量光束的薄透镜光源。对于已填充的透镜来说光束横截面为高斯面,对于没有填充的透镜光束来说横截面是一个正弦函数。在每种情况下,光束沿着同传播方向垂直的直线入射,并在光源边界被剪除。
(3)平面波光源(Plane wave)
平面波光源用来从光源一侧入射横向均匀的电磁。在二维模拟计算时,平面波沿着一条线入射,三维模拟时则沿着一平面入射。平面波也可以沿某一角度入射。实际上平面波光源和高斯光源是一样的,唯一的不同是“SOURCE SHAPE ”的设置。
(4)全场散射场光源(Total-field scattered-field)
用全场散射场光源可将计算区域分为两个完全不同的部分:一个包含总场(例如,入射场与散射场之和),另一个仅包含散射场。入射场是一个波矢垂直于入射平面的平面波。这类光源在研究物体的散射行为时非常有用,因为可以从入射场分隔出散射场。
采用 TFSF 光源时应小心。全/散射场为复数,可能会导致对计算结果的错误解释,特别在涉及能量守恒时。
(5)模式光源(Mode sources)
模式光源用来将导入模式插入到模拟区域。模拟光源的几何参数(例如中心位置、以及跨距)用来计算结构体的导入模式。三维模拟计算时沿平面的截面计算模式,二维时则沿线计算。从可利用的模式列表中选择一个模式插入到模拟区域中。
(6)导入光源(Import sources)
采用导入光源为光源入射平面设置定制的场分布。可以用分析式计算定制场分布,分析式是从其它 FDTD 模拟程序导入的公式、或从其它工具如 Breault Research Organization 的 ASAP 射线追踪导入公式。仅在 3D 模拟有导入光源。
(7)全局光源(Global properties)
全局光源选项