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FDTD Solutions

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FDTD Solutions軟件由加拿大Lumerical Solutions公司出品。該公司成立於2003年，總部位於加拿大温哥華。用户用該公司軟件已發表大量高影響因子論文，並被許多國際著名大公司和學術團隊所使用。FDTD Solutions：基於矢量3維麥克斯維方程求解，採用時域有限差分FDTD法將空間網格化，時間上一步步計算，從時間域信號中獲得寬波段的穩態連續波結果，獨有的材料模型可以在寬波段內精確描述材料的色散特性，內嵌高速、高性能計算引擎，能一次計算獲得寬波段多波長結果，能模擬任意3維形狀，提供精確的色散材料模型。
中文名
FDTD Solutions
外文名
FDTD Solutions
軟件簡介
基於矢量3維麥克斯維方程求解
軟件特點
FDTD Solutions最新版新功能特點 [1] 
功能簡介
求解3維矢量麥克斯韋方程
開發商
加拿大Lumerical Solutions公司

目錄

  1. 1 軟件特點
  2. 2 網絡培訓

FDTD Solutions軟件特點

FDTD Solutions 8.17版新功能特點 [1]  ：
添加端口物件（ports）
S參數矩陣掃描工具
添加寬光譜模式光源
添加一維光學方程求解功能
功能簡介
1 該軟件用於下一代光子學產品的精確、多功能、高性能仿真設計。
-精確嚴格求解3維矢量麥克斯韋方程；
-是學術界尖端研究和工業界產品開發，易學易用的設計工具；
-及時地充分利用高性能計算技術。
2 該軟件可解決具有挑戰性關鍵設計的技術。
-能高效準確地模擬色散材料的難題：獨有的多係數材料模型為準確描述色散材料的性質提供了理想的工具；
-獲得納米器件設計精確結果需要長時間的難題：及時地充分利用現代計算技術的硬件，提供需要最少代價的最新網格化技術，可解決具有挑戰性關鍵設計的技術。
3 多係數材料模型極大地提高了計算結果的精度
-Lumerical 公司獨用的技術-– “多係數材料模型(MCMs)” –提供比前述羅倫次-杜德模型超好的擬合。軟件給出擬合曲線和擬合誤差；
-自動擬合材料色散數據；
-用户可以設定係數個數、擬合允差和波長範圍；
-用户可以自行導入自己的材料、或者選擇內置材料庫中的材料；
-用户可以自定義色散材料、增益材料、各向異性材料和非線性材料
-含內嵌的 χ(2) 材料和順磁性材料
-添加了非對角化的各向異性材料，包括液晶材料和磁光材料
4 高性能計算技術
-高速計算引擎：優化的源代碼：並行計算充分利用多核計算機系統的高性能；
-CPU使用的最大化：支持常用的各種操作系統；軟件授權許可證與硬件、操作系統無關；
-避免不必要的計算：提供各種邊界條件；優化的集成設計；高級網格化技術
5業界最高級的網格劃分
-均勻網格
-自動優化的漸變網格：根據需要提高網格分辨率
-共形網格：通過非常複雜的描述麥克斯維旋度方程技術減少需要精確分辨材料邊界（如曲面、薄膜層）的超細網格
6寬光譜固定角度光源技術（BFAST） [2] 
在2016a及其後的版本中，新添加的BFAST技術Broadband Fixed Angle Source Technique ，使得在斜入射情況下，一次仿真就可以得到週期結構的正確寬譜結果針對週期性結構
7互通性 [3] 
和Lumerical其他四款產品（Mode Solution, Device熱、Devcice電、INTERCONNECT）多物理場工作流程互通。
主要應用
FDTD Solutions用於解決各種各樣的應用，涉及光的散射、衍射和輻射傳播。 FDTD Solutions已經用於許多工程問題，其中包括（但不限於）：
應用 應用
CMOS 圖像傳感器像素
為了降低數字攝像系統成本 ，CMOS像素尺寸不斷減小，隨之而來的問題是信噪比的相應減少以及像素串擾的增加。
太陽能薄膜電池
薄膜硅太陽能電池表面上的金屬納米粒子陣列能夠極大地提高對太陽能的吸收。
固體照明
LED的亞波長紋理結構增加光萃取效率，但需要像FDTD Solutions這樣的軟件工具來優化LED的微結構。

FDTD Solutions網絡培訓

軟件培訓
為了幫助用户熟悉使用軟件，加拿大lumerical原廠常年舉行免費中文及英文的網絡培訓，所有客户和試用者都可註冊參加！ [4] 
FDTD軟件活動
FDTD軟件 FDTD軟件
參考資料