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[Guilin Sun]

此帖子最初在原KX论坛，转移到此论坛后，有些链接可能有问题，待以后有时间再行修正。 FDTD软件是时域仿真方法，要得到频域结果，需要通过傅立叶变换得到。 如果你监测的是时域结果，可以一直仿真到设定的仿真时间，例如Q计算，能带结构等。绝大多数情况是要频域结果。

为了保证过傅立叶变换的精度，同时又要兼顾仿真效率，Lumerical的FDTD软件提供了一个检测方法，就是auto shut off min （或max，对一些非线性仿真），也就是根据时间域内残留的信号作判断：https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034382534-FDTD-solver-Simulation-Object

一般的仿真，我们都建议用户的设置使得仿真在满足auto shut off min （或max）后自动结束，而不是仿真到指定的仿真时间：

 

此时在大多数情况下可以保证精度，结果可靠。具体的百分比，可以在Log文件里面查看，例如
9% complete. Max time remaining: 3 mins, 29 secs. Auto Shutoff: 1.66692e-005
10% complete. Max time remaining: 3 mins, 25 secs. Auto Shutoff: 9.97499e-006
100% complete. Max time remaining: 0 mins, 0 secs. Auto Shutoff: 9.97499e-006
Early termination of simulation, the autoshutoff criteria are satisfied.
这个文件在设置的仿真时间10% 左右满足Auto Shutoff的条件而结束。
也有的文件一直不衰减，到了某个百分比后突然结束，例如
83% complete. Max time remaining: 4 mins, 37 secs. Auto Shutoff: 1
84% complete. Max time remaining: 4 mins, 21 secs. Auto Shutoff: 1
85% complete. Max time remaining: 4 mins, 5 secs. Auto Shutoff: 1
86% complete. Max time remaining: 3 mins, 48 secs. Auto Shutoff: 1
87% complete. Max time remaining: 3 mins, 32 secs. Auto Shutoff: 1
88% complete. Max time remaining: 3 mins, 15 secs. Auto Shutoff: 1
100% complete. Max time remaining: 0 mins, 0 secs. Auto Shutoff: 3.27162e-009
Early termination of simulation, the autoshutoff criteria are satisfied.
还有的情况一直不能自动提前结束，只有到100%才结束，这里也分两种情况，一是用户经过测试将仿真时间设置的刚好，另外一种情况是并没有满足Auto Shutoff，后者多数因为仿真时间设置的不够长，或者器件的谐振比较强，而且后者占多数。此时如果察看时间监视器（建议每个仿真文件都至少有一个时间监视器），

可以发现时间信号还很强。此时说明仿真时间设置短了。

 

但是也有的时候，仿真早早达到了Auto Shutoff二结束，但是频域结果光滑，在谐振点附近结果变化剧烈，这说明器件里面的谐振还很强，信号没有很好地衰减（单个波长的信号强度占整个仿真光谱范围的强度非常小的比例，因此 autoshutoff检测不到），此时需要进一步减小 autoshutoff Min，例如1e-6，或更小。

也有的情况这个谐振不在所需要的光谱范围之内，此时可以通过调整信号脉冲，减小autoshutoff Min而在小于100%时仿真就可以结束，而结果曲线很光滑。

最后回答题目的问题，Fdtd仿真过程进度条结束显示100%结果可靠吗？这里可靠之时定性描述，不是定量。一般要得到频域结果，我个人建议小于100%结束最好，但是也有例外，例如仿真时间很长，用户可能需要从这个不是很精确的结果中看到一些现象，例如有没有谐振等，至于透射率反射率有百分之几的误差，或者谐振波长附近不光滑，可能都不是大问题，否则要重新仿真比较浪费时间。

当然，这个百分比是相对的，与用户设置的仿真时间长短有关。一般建议宁可长一些，让满足autoshutoff来停止仿真而得到较为准确的结果，具体精度还有其它因素有关，例如网格精度、PML、材料拟合等。

 

 

参见 为什么说仿真时间要足够长才能得到正确的频域结果

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[Vlan]

老师，您好，我想问一下这里您提到的谐振比较强具体应该如何判断呢，是和1e-6这个数字进行比较嘛？

[Guilin Sun]

有时单个谐振的Q很大，但是整个仿真区内的残余能量已经小于 autoshutoff Min，频域的透射反射曲线仅在谐振附件不光滑，有“毛刺”，就是这种情况。因为单的波长的能量占整个频谱的能量很小一部分，因而会出现这种情况。在时间监视器上看，还有较强的振幅，主要是这个波长的，有时甚至可以从时间信号后面部分测量出频率。