FDTD Solutions-平面波和全場散射場TFSF光源的區別

平面波一般適用於週期結構;特殊情況也可以近似應用於散射粒子等非週期情況。
全場散射場TFSF本身也是平面波,即全場區域內光源本身就是平面波,而散射場是減去光源直射部分(包括基底反射)後的散射場。TFSF有時也可以用於週期結構,此時如果計算透射率反射率,監視器必須位於TFSF之內,在外面是散射,將根據TFSF邊緣所看到的結構不同散射也不同。實際上,週期結構計算散射一般沒有什麼實際意義,因爲它的遠場是光柵衍射,空間分佈和頻譜分佈都不是連續的。

不過,一般情況下,沒有特殊原因,請按其主要應用來設置。應該注意,TFSF光源一般不用作仿真透射率反射率,除非是週期物體,而週期物體最好直接用平面波。這是因爲,這兩種光源的功率都與光源橫向尺寸成正比,如果是週期結構,實際用的光源橫向尺寸就是週期大小,而非週期結構,入射功率將隨光源橫向尺寸而變。

由於TFSF使用的是特殊的平面波,光源兩邊的結構必須完全等同,此外,任何監視器都不能穿過或者位於光源的灰色區域。如果結構有基底,那麼TFSF光源必須伸入到基底內。

 

圖中可以看到,TFSF光源是有大小的,在藍色區域內,爲平面波;黑色區域是散射場,藍色區域經光注入後稱爲總場,入射場+散射場

當結構有基底時,一般不用來計算散射截面積,因爲基底面積無限大。此時多計算其微分散射截面。

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