使用 Lumerical FDTD Solutions 仿真30,60,90nm直径银纳米线的归一化散射场强度随散射角变化曲线的详细操作步骤和代码
时间: 2024-03-27 10:41:38 浏览: 22
首先,需要安装 Lumerical FDTD Solutions 软件并掌握基本的使用方法。接着,按照以下步骤进行操作:
1. 创建一个新的 FDTD 仿真项目,并设置仿真区域大小和网格尺寸。
2. 在仿真区域内创建一个银纳米线结构,可以使用光栅工具或手动创建。
3. 设置银纳米线的材料属性,可以使用 Lumerical 材料数据库中的银材料参数。
4. 设置入射光源,可以使用点源或平面波源。
5. 设置监测器,并选择计算散射场强度的监测器类型。
6. 运行仿真并获取散射场强度数据。
7. 使用 Lumerical 的数据分析工具,如脚本语言或数据可视化工具,绘制散射场强度随散射角变化的曲线。
以下是可能用到的代码段:
```python
# 设置银材料属性
silver = mp.Medium(index=0.05)
# 创建纳米线结构
geometry = [mp.Cylinder(radius=30e-9, material=silver)]
# 设置入射光源
sources = [mp.Source(src=mp.GaussianSource(frequency=3e14, fwidth=1e13),
center=mp.Vector3(0,0,-100e-9),
size=mp.Vector3(0,0,0))]
# 设置监测器
monitors = [mp.FluxRegion(center=mp.Vector3(0,0,100e-9),
size=mp.Vector3(200e-9,200e-9,0)),
mp.FluxRegion(center=mp.Vector3(0,0,-100e-9),
size=mp.Vector3(200e-9,200e-9,0))]
# 运行仿真
sim = mp.Simulation(geometry=geometry, sources=sources, resolution=10e-9)
sim.run(until_after_sources=mp.stop_when_fields_decayed(50, mp.Ez, mp.Vector3(0,0,-100e-9), 1e-9))
# 获取散射场强度数据
scat_flux_top = mp.get_fluxes(monitors[0])
scat_flux_bottom = mp.get_fluxes(monitors[1])
E = abs(scat_flux_top[0] - scat_flux_bottom[0]) / (2*200e-9*200e-9)
# 绘制散射场强度随散射角变化的曲线
theta = np.linspace(0, 180, 361)
S = []
for t in theta:
k = 2*np.pi*3e14/1.5e-6 * np.array([np.sin(np.deg2rad(t)), 0, np.cos(np.deg2rad(t))])
S.append((E*np.linalg.norm(k))**2)
plt.plot(theta, S)
plt.xlabel('Scattering angle (degrees)')
plt.ylabel('Normalized scattering intensity')
plt.show()
```
注意:这只是可能用到的代码段,具体使用需要根据实际情况进行修改和调整。同时,需要注意代码中的单位和参数设置是否符合要求。