关于粗糙表面精度的问题


#1

请问在FDTD里面输入了随机粗糙表面后,是否会因为不同网格的大小而改变了原始粗糙表面的形貌?网格太密会导致计算量太大而算不动,太小的话精度又不高,请问随机粗糙表面在计算红外波段时如何划分网格比较合理?


#2

有可能,因为FDTD是按网格来计算的。我们的Conformal网格技术可以仿真得到亚网格精度,但是一般情况下结果仍然与网格尺寸有关(除非收敛于某个结果)。 不过,只要网格尺寸小于可控制的制造误差,一般影响应该不大,但是需要测试(见下)。

A:网格需要分辨粗糙度的重要细节。假如,我说的是假如,你用一系列小球去模拟粗糙表面,那么这个小球应该需要几个网格才能被分辨,例如3~5个网格。你可以做一些测试,看看结果是如何随这些网格尺寸变化的。如果变化“比较”剧烈,说明结果对网格大小依赖性很强,需要很好的分辨。

需要说明的是,粗糙表面以及随机粒子的仿真是很有挑战性的,需要大量的不同随机的文件最后作统计平均。不是像普通理想几何结构那样,只要网格足够细(其它仿真条件满足要求的前提下),理论上仿真结果收敛于一套结果数据。这种随机器件的仿真,如果没有足够的样本,仿真结果不大可能会收敛。如果你学过误差理论,你就明白,甚至平均值也是有误差的,均方根误差也是由误差的,(误差的误差,常常使一些人糊涂)。参见一些讨论:
请教如何利用FDTD建立无序分布
粗糙表面薄膜的结构问题