2D FDTDにおいてXY平面以外でシミュレーションについて


#1

2D FDTDにおいてデフォルトでは解析領域がXY平面に設定されていますが,それを例えばXZ平面やYZ平面にしてシミュレーションはできないのでしょうか.


#2

デフォルトでは2D FDTDではxy平面でしか解析領域を設定できません.ただ,3D FDTD内で,2D FDTDを再現することは可能です.例えば,3D FDTD上でxz平面だけ用いれば,2D FDTDと同等のメモリ負荷でシミュレーションすることができます.
やり方は以下のスクリーンショットのように,3Dシミュレーションにおいてy方向のメッシュの数を一つにするだけです.

まず,メッシュ一つ当たりのサイズを推定するために,解析領域の波長あたりのメッシュ数(ppw)を確認します.デフォルトではmesh accuracyは2になっており,ppwは10です.この例において,波長1um,対象物の屈折率は2,ですので従ってメッシュセル一個あたりの大きさは

1um/10ppw/2 = 0.05um

となります.ほかには,解析領域のy方向のサイズを増やして,ルーラーでメッシュサイズを測る方法もあります.

同様にyz平面でも,またさらに1D FDTDのようなこともできます.