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[zzp2002]

各位老师好，请问在FDTD中自定义的材料能否实现每个网格的差异化，并且这个差异化是根据每个网格的参数以及状态，请问FDTD目前能实现这种功能吗？在编写材料代码时能否提取出每个grid的参数（如电场等）来实现材料的各向异性？有能在材料代码中提取出每个grid参数的指令代码吗？感谢您的回复！

[GuanYo Dong]

你好

实现每个网格材料差异化，是建立模型阶段的问题，要先明确提到的状态跟参数是指什么才知道能否可行。比如Lumerical 可以实现自己给定空间的折射率分布，https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034901993-Spatial-n-k-data-Simulation-object  ,或charge/ heat 求解后有载子/温度分布，我们可以转换为折射率分布https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034901753-np-Density-and-Temperature-Index-Perturbation-Simulation-object ，有些材料局部电场引发吸收，也可以参考https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360042456054-Electro-absorption-modulator 案例是脚本实现的

 

不确定您说的是电仿真中的电场还是fdtd 光的电场呢？。 光仿真中，得到电场应该不是跟建立材料同时发生的，知道材料空間分佈，才能知道电场。 电仿真的話可看看官网的modulator 案例，比如https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/19435937674387-Thin-Film-Lithium-Niobate-Electro-Optic-Phase-Modulator 其中材料各项异性也是脚本实现，https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360042328774-Traveling-Wave-Mach-Zehnder-Modulator 后者是内建电场强度引发局部折射率改变 

 

以上给您参考

 

莎益博 董冠佑

[zzp2002]

感谢您的回复！事实上我是在FDTD仿真中使用到了石墨烯，由于我想考虑石墨烯的可饱和吸收效应，而可饱和吸收效应又与光强相关，因此我想得到不同区域的光的电场(可能是每个grid)来计算出区域的光强，从而实现石墨烯在不同区域吸收的差异化，因此我使用自定义材料插件功能去编写石墨烯的C++代码需要相关指令去提取出每个grid的电场，请问目前FDTD的自定义材料插件功能可以实现吗？有能在C++代码中提取每个grid的光强的相关代码吗?

[GuanYo Dong]

你好

 

Fdtd的monitor，本身就与网格相关。 用一个freq monitor ,设定在关心的区域，仿真后此区域中每个数据点都对应一个网格内的电场，区域可以是空间中的点所在的网格点，也可以是网格连成的线，或是面，也可以是体积。 仿真跑完后，可以用Lumerical 脚本 getresult 指令得到电场与每个格点的对应坐标。 

 

https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034409854-getresult-Script-command

莎益博 董冠佑

 

[zzp2002]

感谢您的解答，关于您说的FDTD中的monitor我也了解，但是所提取的数据是完成仿真之后的结果了。

我需要在自定义材料功能（Flexible Material Plugins）中就提取出不同区域里的数据来实现材料的非线性吸收效应，再将这种效应体现在仿真中。

请问目前FDTD的自定义材料插件功能可以实现吗？可以通过C++代码提取出不同区域里的电场在自定义材料模型里使用吗？

[GuanYo Dong]

你好

Flexible Material Plugins 
根據這其中的案例,案例都是在已知材料模型(不管是否線性)的情況下進行仿真,
在這樣的情況下,並不需要先知道電場分布。
不然也會有雞生蛋蛋生雞的邏輯問題。

Flexible Material Plugin Framework – Ansys Optics
那這個鏈接,描述在c++需要求解時域的電場，給出一個dll或是os格式,來建立新的材料描述,比如吸收k(變量)
不過我並沒有找到開源的例子,不好意思

莎益博 董冠佑