風行電磁波模擬 (FonSinEM) - Free ElectroMagnetic Simulator

色散:完美導體波導 (3D)

設定參數

1. 主要設定 (Main-Setup)

設定總大小 x : 300 nm, y : 400 nm

2. 波源與觀測 (Wave & Ob.)

設定為softsource ，波源設定載入，波源位置隨機定義如下

LoadSource(ib/2+3,jb/2+3,1)=1;

LoadSource(ib/3+3,jb/4+3,1)=1;

LoadSource(ib/3-3,jb/4-3,1)=1;

3. 頻譜 & 場 (Spe.&Field)

4. 邊界條件 (B.C.)

波導四週設定為 PEC

5. 結構設計 (Geo. Design)

勾選 ☑ E,H,V,I (FFT) : 量測電場、磁場、電壓、電流

【指令輸入方塊】輸入以下程式碼，然後按【執行】，確定好結構無誤的話後再按【輸出結構】

%------------探測磁場 1 Probe Magnetic 1------------

% direction 1(Hx),2(Hy),3(Hz),4(|H|)

direction=2;

x1=(ib/2+1)*gdx;

x2=(ib/2+1)*gdx;

y1=(jcenter)*gdy;

y2=(jcenter)*gdy;

z1=(kcenter)*gdz;

z2=(kcenter)*gdz;

probe_magnetic(1,:)=[x1,x2,y1,y2,z1,z2,direction];

%----------------------------------

%------------探測磁場 2 Probe Magnetic 1------------

% direction 1(Hx),2(Hy),3(Hz),4(|H|)

direction=2;

x1=(ib/3+1)*gdx;

x2=(ib/3+1)*gdx;

y1=(jcenter)*gdy;

y2=(jcenter)*gdy;

z1=(kcenter)*gdz;

z2=(kcenter)*gdz;

probe_magnetic(2,:)=[x1,x2,y1,y2,z1,z2,direction];

%----------------------------------

%------------探測磁場 3 Probe Magnetic 1------------

% direction 1(Hx),2(Hy),3(Hz),4(|H|)

direction=2;

x1=(ib/4+1)*gdx;

x2=(ib/4+1)*gdx;

y1=(jcenter)*gdy;

y2=(jcenter)*gdy;

z1=(kcenter)*gdz;

z2=(kcenter)*gdz;

probe_magnetic(3,:)=[x1,x2,y1,y2,z1,z2,direction];

%----------------------------------

%------------探測電場 1 Probe Electric 1------------

% direction 1(Ex),2(Ey),3(Ez),4(|E|)

direction=3;

x1=(ib/2+1)*gdx;

x2=(ib/2+1)*gdx;

y1=(jcenter)*gdy;

y2=(jcenter)*gdy;

z1=(kcenter)*gdz;

z2=(kcenter)*gdz;

probe_electric(1,:)=[x1,x2,y1,y2,z1,z2,direction];

%----------------------------------

%------------探測電場 2 Probe Electric 1------------

% direction 1(Ex),2(Ey),3(Ez),4(|E|)

direction=3;

x1=(ib/3+1)*gdx;

x2=(ib/3+1)*gdx;

y1=(jcenter)*gdy;

y2=(jcenter)*gdy;

z1=(kcenter)*gdz;

z2=(kcenter)*gdz;

probe_electric(2,:)=[x1,x2,y1,y2,z1,z2,direction];

%----------------------------------

%------------探測電場 3 Probe Electric 1------------

% direction 1(Ex),2(Ey),3(Ez),4(|E|)

direction=3;

x1=(ib/4+1)*gdx;

x2=(ib/4+1)*gdx;

y1=(jcenter)*gdy;

y2=(jcenter)*gdy;

z1=(kcenter)*gdz;

z2=(kcenter)*gdz;

probe_electric(1,:)=[x1,x2,y1,y2,z1,z2,direction];

%----------------------------------

LoadSource(ib/2+3,jb/2+3,1)=1;

LoadSource(ib/3+3,jb/4+3,1)=1;

LoadSource(ib/3-3,jb/4-3,1)=1;

6. 模擬計算 (Calculation)

因為使用探測場Probe，所以不需要勾選穩態場輸出 (Output Steady State - Fields) -(Poynting DFT)。

運算結束後

分析結果(Result Analysis)

【指令輸入方塊】輸入以下程式碼，然後按【執行】

Probes=N_Probed_E_Td(1,:,:);

%Probes=N_Probed_E_Td(4:6,:,:);

FieldMax=0.025*max(Probes(:))

max_band_number=20

Mode_Analysis(Probes,FieldMax,max_band_number)

figure(1);

hold on;

plot(betaz,Eigen_omega(:,:),'r*');

hold off;

figure(1);xlabel('k vector');ylabel('omega');

number=1000;

beta=2*pi./lambda_end+(2*pi/lambda_start-2*pi/lambda_end)./(number-1).*(1:number-1);

kz=beta;

a=(ib-1)*dx;

b=(jb-1)*dy;

cc2=cc*cc;

figure(1);hold on;

plot(kz,cc*kz);

hold off;

m=0;

n=1;