王本新

摘要：FDTD 数值仿真软件自2003年由加拿大Lumerical Solutions公司研发以来，由于其兼具精准和可信赖的计算结果。近年来，该数值仿真软件不仅得到了广大科研工作者的广泛关注和应用，而且在很多高科技企业内部也得到了普遍认可。然而该数值仿真软件对在校大学生来说是非常陌生的。本文以江南大学理学院光电子技术课程为例，介绍该数值仿真软件在创新教学与理论操作中的应用，本着扩展本专业学生的科研视野，提升学生的综合素质和竞争力为目的开展本项研究工作。

Abstract： FDTD numerical simulation software has been developed by Canada Lumerical Solutions since 2003. Owing of its accurate and reliable calculation results， in recent years， this software has not only been widely concerned and applied by many researchers， but also widely recognized in many high-tech enterprises. However， this software is very strange for college students. Tasking the optoelectronic technology course of Jiangnan University as an example， this paper introduces the application the numerical simulation software in the innovation teaching and theoretical operation， and carries out this research work in the aim of expanding the scientific research field of the students in this major and promoting the comprehensive quality and competitiveness of the students.

关键词：FDTD数值仿真软件；光电子技术；理论实验

Key words： FDTD numerical simulation software；optoelectronic technology；theoretical experiment

中图分类号：O463+.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）29-0296-02

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随着科技的迅猛发展，与光电相关的领域得到了快速的发展，而光电领域的快速发展是建立在各式各样结构模型的基础上发展而来的。可以说，性能良好的理论结构模型是促进光电领域发展的一块基石。然而，如何能较快较准确的获得性能良好的理论结构模型呢？这必然需要各种数值仿真软件的快速发展[1]。目前应用较多的数值仿真软件有COMSOL Multiphysics，HFSS，FDTD等。在这些数值仿真软件中，FDTD 的应用最为广泛，这是由于其具有精准的计算结果、直观的工作界面和易于掌握的操作流程[2]。

FDTD实际上是一款基于时域有限差分法为手段求解光在微纳结构中麦克斯韦方程组的数值仿真软件。该数值仿真软件计算功能强大，不仅可以模拟仿真紫外光、可见光、近红外光、远红外光、太赫兹波乃至微波与具有微纳复杂共振结构的相互作用，而且还可用于分析光与微纳结构相互作用后形成新颖物理特性的共振机理、性能调控等。……