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更新資訊

2018/09/23

FonSinEM V2.12 :



V2.12 更新 Update

增加平面波入射單一結構時,結構會自動延伸入進入吸收層。

(由於平面波會延伸入吸收層內激發,因此若在單一結構下沒有延伸入吸收層,

角落部分將產生些許散射訊號)










*新增近場轉遠場繞射場形與結構的繪製


*新增單矩形孔洞遠場繞射場形與解析解範例









若網頁新增資訊、問題修正或其他更新,會發佈在facebook上通知


有模擬上的問題請寄信 : fonsinem@gmail.com


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局域表面電漿共振 Localized Surface Plasmon Resonance


 Dipole
波長 (Wavelength) = 1095 nm 
局域表面電漿共振
 Localized Surface Plasmon Resonance
Quadrupole
波長 (Wavelength) = 625 nm
局域表面電漿共振 Localized Surface Plasmon Resonance - Quadrupole 
















表面電漿子耶路薩冷十字形共振器 (Plasmonic  Jerusalem Cross-Shaped) 


Paper : "Dual-band plasmonic resonator based on Jerusalem cross-shaped nanoapertures"













3D CAD 發佈 :

  
  







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您好、歡迎您來此! (網站裡有許多動畫圖、讀取圖會花多一些時間)


首先、風行電磁模擬 (FonSinEM) 是什麼? 

 風行是基於有限差分時域法 (Finite-Difference Time-Domain , FDTD ) 的全波電磁波模擬軟體 (Full Wave ElectroMagnetic Simulator)。FDTD 是一種基於解微分方程的數值方法,與FEM (Finite element method),MoM (method of moments)三者為電磁波相關問題的主流模擬方法,各有各的優點及缺點。詳細可參考wiki
也可參考,新通訊 2012 年 3 月號 133 期《 技術前瞻 》有三者的比較



那什麼時候需要使用到有限差分時域法 ( FDTD ):當幾何結構尺寸與電磁波波長相近時


風行有三種不同的有限差分時域數值法來模擬電磁波 (EM Simulation)。第一:傳統 FDTD。第二:Field Transform (Split Field Method SFM),是專門處理斜向入射平面波問題時所使用。第三:Compact-FDTD,為解色散模態用。



風行亦支援

平行化運算 (Parallel Computing) (使用 MPICH2 資料庫  MPI : Message Passing Interface)
* GPU加速運算 (需支援 Cuda 8.0 以上的 Nvidia 顯示卡)



當然!風行是 完全免費 (Freeware) 的!

風行有什麼功能?

 


★ 輕鬆製作動畫圖 - 看電磁波傳播情況 

暫態場 (時域)

 
 
  






★ 頻譜計算 與 近場與遠場 場圖分析 

穩定態 (Steady State) 金屬球體與入射電場偏振方向關係.

 
 不同的結構、觀察顯示方式 Dipole  Qudra-Pole

 
                                                                

 切割結構、觀察不容易看見的內部電磁場,繪畫波印亭能量流動方向





 週期結構擴充 (Period Extend)




任意偏振方向入射(線、橢圓、圓偏振),計算散射吸收或穿透反射頻譜,遠場的分析



超新穎材料 Metamaterial






★ 調整喜歡的顏色風格 (matlab Colormap)  



遠場繞射圖形分析


色散關係計算 




風行能做什麼?


  有限差分時域法FDTD是解微分方程的數值方法,當然並不只限於解電磁波問題,只是以此為主較多。而FDTD也還在演化中,一直有新的解決各種材料問題或加速計算的數值法。風行具備了基本常用的功能,雖然沒法像商用軟體般能作琳瑯滿目的事,但作為基本學習軟體也已足夠。

  風行能什麼?電性(磁性)等向性材料(Isotropic)、非等向性(Anisotropic)、色散材料模型(Debey, Drude, Lorentz, Modified Lorentz)、集總電路元件(Lumped element)皆有支援。

  例如:等向性材料如玻璃(折射率n=1.5)、光子晶體(Photonic Crystal)(不同折射率週期性排列),非等向性材料如液晶(Liquid Crystal)(不同軸折射率不同),色散材料模型:舉凡材料折射率大小與波長有關者,如金屬、半導體、人的皮膚、肌肉、人造超新穎(Metamaterial)負折射介質(negative refractive index)、石墨烯(Graphene)、都能用電(磁)性色散模型模擬之。色散模型能擬合的材料非常多,基本上只要是線性效應的大多能擬合。



相關訊息


推薦學習FDTD的書本



這本是免費的,可至作者網頁下載

Understanding the Finite-Difference Time-Domain Method, John B. Schneider, www.eecs.wsu.edu/~schneidj/ufdtd, 2010
http://www.eecs.wsu.edu/~schneidj/ufdtd/index.php


風行集總元件是參考這本書的,書裡對集總元件寫得很詳細
The Finite Difference Time Domain Method for Electromagnetics: With MATLAB Simulations
Atef Z. Elsherbeni, Veysel Demir


學過有限差分時域法的人大多是讀這本
A. Taflove and S. C. Hagness, Computational Electrodynamics: The Finite-difference Time-Domain Method, 2nd Edition (Artech House, Boston, 2000).





其他免費的 : 有限差分時域法FDTD可供學習使用 ( Free ElectroMagnetic Simulator)



電磁波:

openEMS  (Win, Linux)



WOLFSIM  (SplitField Method) (Win, Linux)


Meep  (Linux)

其中還有一套MPB,這是解光子晶體色散的軟體




FDTD_Puls 

http://stanford.wikia.com/wiki/FDTD_Plus



EMTL (Electromagnetic Template Library) (Win, Linux)



Angora  (Linux)
http://angorafdtd.org/



聲波:



Acoustic FDTD Solver



SEISMIC_CPML





Schrodinger :

Parallelized FDTD Schrodinger Solver