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Lumerical FDTD光学仿真软件的关键特性和应用领域

发布日期:
2024-06-03

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Lumerical FDTD(Finite-Difference Time-Domain,有限时域差分法)是Lumerical公司开发的一款先进的光学仿真软件,主要用于纳米光子学领域的器件设计与分析。以下是Lumerical FDTD软件的一些关键特性和应用领域:

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1.主要特点:

高性能仿真引擎:提供二维和三维麦克斯韦方程求解能力,模拟微纳尺度或亚波长结构与电磁波(包括紫外、可见光、红外、太赫兹和微波区域)的相互作用。

集成设计环境:包含脚本语言支持(如Lua),允许用户编写自动化脚本以执行复杂的设计迭代、后处理和优化任务。

高 级后处理:用户可以可视化和分析仿真结果,包括电场、磁场分布、散射截面、传输效率等关键物理量。

多物理场仿真:与其他Ansys工具和第三方EDA工具兼容,支持电磁、热学和电气等多物理场的联合仿真,适用于系统级设计。

多功能和可扩展性:集成FDTD、RCWA( rigorous coupled-wave analysis)、STACK求解器等,适用于各种复杂光子器件的建模,如光栅、多层堆栈、MicroLED、图像传感器、超透镜等。

虚拟原型设计:加速产品开发周期,通过仿真快速验证设计概念,减少物理原型制作成本和时间。

2.应用领域:

纳米光子器件:如光子晶体、等离子体光子器件、光波导、光电探测器、激光器等。

光通信:光调制器、耦合器、滤波器、波分复用器等。

显示技术:MicroLED、量子点增强背光源、AR/VR光学元件。

生物医学:光学生物传感、光疗应用中的光传输与吸收分析。

太阳能:光伏电池的光捕获优化、光管理结构设计。

照明:LED设计、光导管、建筑照明系统的光效分析。

总之,Lumerical FDTD凭借其强大的仿真能力和灵活性,成为了学术界和工业界研究与开发光学和光子学器件的重要工具。

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