fdtd仿真案例教学

### FDTD仿真教学案例概述

FDTD Solutions 软件作为一款强大的微纳光学设计工具，广泛应用于多种领域中的光学器件和超表面的设计与仿真。为了帮助用户更好地掌握这一工具的应用技巧，多个资源提供了详细的教程和支持。

#### 使用FDTD Solutions 进行CMOS图像传感器仿真[^2]

在该实例中，用户能够了解如何利用FDTD Solutions 对CMOS 图像传感器进行建模和性能评估。具体来说，通过设置不同的参数配置文件，如像素尺寸、材料属性以及光源特性等，可以实现对不同条件下传感器响应特性的预测分析。此外，还介绍了如何导入自定义材质数据库以便更精准地描述特定应用场景下的物理现象。

#### 表面等离子体激元增强荧光效应研究[^1]

另一个有趣的例子涉及到了表面等离子体激元(SPPs) 的激发及其对于附近分子发光强度的影响。借助于FDTD 方法所提供的高精度电磁场分布计算能力，在此案例里探讨了金属纳米颗粒周围形成的局域电场热点区域是如何显著提高邻近染料分子发射效率的问题。通过对模型结构细微调整并观察相应变化趋势的方式，不仅加深了参与者们对该类物理过程背后原理的理解程度；同时也锻炼了其灵活运用软件解决问题的实际操作技能。

#### 基于石墨烯周期性阵列的太赫兹超材料仿真[^3]

在此案例中，重点在于探索由二氧化硅基底上沉积而成的一维或二维排列形式下石墨烯层所带来的独特光学性质——特别是当改变外加直流偏压时引起费米能级位移进而影响整体系统的吸收谱线位置移动情况。这种动态调控机制为开发新型可调谐THz 波段元件开辟出了新的思路方向。

import numpy as np
from lumerical_fdtd import fdtd

# 创建一个新的FDTD对象
simulation = fdtd()

# 定义仿真区域大小 (单位: um)
box_size = [5, 5, 5]
simulation.set_box(box_size)

# 添加石墨烯周期性阵列...