Моделювання оптичних структур методом кінцевих різниць у часовому просторі

Abstract

В даній роботі розглянуто один з найпопулярніших методів чисельного вирішення електродинамічних задач FDTD, що вирішує електричні і магнітні поля в тимчасових і просторових доменах та дозволяє будь-яку геометрію моделі і не накладає ніяких обмежень на властивості матеріалу. Розглянуто теоретичні відомості рівнянь електромагнітних полів, визначення значень при поширені хвиль та проблеми отримання значень при граничних умовах. Запропонований метод моделювання криволінійних поверхонь розділу середовищ дозволяє моделювати поверхневі електромагнітні та плазмонні коливання без додаткових утрат точності.

В данной работе рассмотрен один из самых популярных методов численного решения электродинамических задач FDTD, решающий электрические и магнитные поля во временных и пространственных доменах и позволяет любую геометрию модели и не накладывает никаких ограничений на свойства материала. Рассмотрены теоретические сведения уравнений электромагнитных полей, определения значений при распространены волн и проблемы получения значений при граничных условиях. Предложенный метод моделирования криволинейных поверхностей раздела сред позволяет моделировать поверхностные электромагнитные и плазмонного колебания без дополнительных потерь точности

This paper deals with one of the most popular methods of numerical solution of electromagnetic problems – FDTD, which solves electric and magnetic fields in temporal and spatial domains and allows any geometry of model and imposes no restrictions on the properties of the material. The theoretical equations of electromagnetic information fields, when determining the values of waves and common problems in obtaining values in boundary conditions are studied. The proposed method of modeling curved surfaces between media allows to simulate surface electromagnetic and plasmon oscillations without additional losses of accuracy.