FDTD绘制场强随波长变化的FDTDscript

时间: 2024-06-08 08:07:36 浏览: 11
以下是一个简单的FDTDscript,用于模拟电磁波在二维空间中的传播,并绘制随波长变化的场强分布。 ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # Parameters c = 3e8 # speed of light in vacuum dx = 1e-6 # spatial step size dt = dx/c # time step size lambda_0 = 500e-9 # central wavelength n = 1.5 # refractive index of the medium Lx = 20e-6 # domain length in x-direction Ly = 20e-6 # domain length in y-direction M = int(Lx/dx) # number of spatial grids in x-direction N = int(Ly/dx) # number of spatial grids in y-direction T = 2000 # number of time steps lambda_list = np.linspace(400e-9, 700e-9, 61) # wavelength list # Initialization Ez = np.zeros((M, N)) Hy = np.zeros((M, N)) # Main loop for t in range(T): # Update Hy for i in range(M-1): for j in range(N-1): Hy[i, j] -= (Ez[i+1, j] - Ez[i, j])/dx # Update Ez for i in range(1, M-1): for j in range(1, N-1): Ez[i, j] += (Hy[i, j] - Hy[i-1, j])/dx Ez[i, j] /= n # Source Ez[int(M/2), int(N/2)] += np.sin(2*np.pi*c*t*dt/lambda_0) # Boundary conditions Ez[0, :] = 0 Ez[M-1, :] = 0 Ez[:, 0] = 0 Ez[:, N-1] = 0 # Plot the field profile at the central point if t % 100 == 0: plt.plot(lambda_list, np.abs(Ez[int(M/2), int(N/2)]), 'o-') plt.xlabel('wavelength (m)') plt.ylabel('electric field amplitude') plt.show() ``` 该脚本使用了FDTD方法模拟电磁波在二维空间中的传播,并在每个时间步长绘制了场强随波长变化的曲线。可以通过修改参数来调整模拟的精度和范围,以及绘制的曲线的数量和分辨率。

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