MEEP：一款免费的时域有限差分(FDTD)电磁仿真软件

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简介：
MEEP是一款开源且免费的时域有限差分(FDTD)电磁仿真工具，专为科研人员及工程师设计，用于精确模拟光子学、电磁波等领域中的复杂问题。 Meep 是一款免费的开源软件包，利用有限差分时域（FDTD）方法进行仿真，在多个应用领域内广泛使用。其主要特点包括：完全脚本编写能力，支持1D、2D、3D及圆柱坐标中的模拟；适用于分布式内存系统的任何操作系统环境；可移植至各种类似Unix的操作系统中；提供官方预编译的二进制包和通过Conda进行每晚构建的master分支。该软件包含多种材料类型：各向异性介电常数ε与磁导率μ，以及色散特性ε（ω）及μ（ω），包括损耗/增益、非线性（克尔效应和泡利效应）介质和磁性材料；支持电/磁导率σ，可饱和增益或吸收，并涵盖回旋共振现象。此外，Meep还提供预定义的宽带复杂折射率库。该软件具备完全匹配层（PML）吸收边界条件、布洛赫周期性和理想导体边界条件功能。同时利用对称性减少计算量，包括偶数/奇数镜平面和90°/180°旋转；亚像素平滑技术能提高精度。

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MEEP：一款免费的时域有限差分(FDTD)电磁仿真软件

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MEEP是一款开源且免费的时域有限差分(FDTD)电磁仿真工具，专为科研人员及工程师设计，用于精确模拟光子学、电磁波等领域中的复杂问题。 Meep 是一款免费的开源软件包，利用有限差分时域（FDTD）方法进行仿真，在多个应用领域内广泛使用。其主要特点包括：完全脚本编写能力，支持1D、2D、3D及圆柱坐标中的模拟；适用于分布式内存系统的任何操作系统环境；可移植至各种类似Unix的操作系统中；提供官方预编译的二进制包和通过Conda进行每晚构建的master分支。该软件包含多种材料类型：各向异性介电常数ε与磁导率μ，以及色散特性ε（ω）及μ（ω），包括损耗/增益、非线性（克尔效应和泡利效应）介质和磁性材料；支持电/磁导率σ，可饱和增益或吸收，并涵盖回旋共振现象。此外，Meep还提供预定义的宽带复杂折射率库。该软件具备完全匹配层（PML）吸收边界条件、布洛赫周期性和理想导体边界条件功能。同时利用对称性减少计算量，包括偶数/奇数镜平面和90°/180°旋转；亚像素平滑技术能提高精度。

时域有限差分法（FDTD）

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时域有限差分法(FDTD)是一种数值计算技术，用于模拟电磁波在各种材料中的传播和相互作用。该方法以其简单性和高效性著称，在科研与工程领域应用广泛。本段落介绍了时域有限差分法的基本概念及其在电磁仿真中的优化方法与应用，并探讨了其实现代码的相关内容。

基于MATLAB的电磁学时域有限差分法仿真

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本研究利用MATLAB软件开发了电磁学中的时域有限差分（FDTD）方法仿真程序，旨在高效准确地模拟电磁波在不同介质中的传播特性。 MATLAB中的电磁学时域有限差分法模拟

基于MATLAB的电磁学时域有限差分法仿真

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本研究利用MATLAB平台，采用时域有限差分法（FDTD）进行电磁学仿真，旨在高效准确地模拟复杂电磁现象。《MATLAB模拟的电磁学时域有限差分法》是一本深入探讨如何使用MATLAB进行电磁场模拟的专业著作。书中提供了详细实现电磁学时域有限差分法（Finite-Difference Time-Domain, FDTD）的具体实例，帮助读者理解和应用这一强大的数值计算方法。FDTD是解决波动问题、尤其是电磁波传播问题的一种广泛应用的数值方法。其核心思想在于将连续的物理空间离散化为网格，并通过时间迭代计算每个网格点上的电磁场变化来模拟波的传播过程。这种方法的优点包括简单直观，易于编程，并且能够处理复杂的几何形状和材料特性。 FDTD算法的关键步骤如下： 1. **初始化**：设定初始条件，通常采用零场或简单的激发源。 2. **时间步进**：基于Maxwell方程，在每个时间步中计算各网格点的电场和磁场变化。 3. **边界处理**：为了防止区域边缘对结果产生不真实影响，需要采取特殊边界处理措施。书中提到的复合完美匹配层（Composite Perfectly Matched Layer, CPML）是一种有效的吸收边界条件，能有效消除反射并确保计算结果准确性。 4. **源激励**：在特定网格点引入源项，如天线发射电磁波，以模拟实际应用场景。 5. **结果分析**：通过分析电磁场分布、功率谱等信息获取物理参数。 MATLAB作为强大的科学计算工具，具有丰富的数学函数库和图形界面功能，非常适合实现FDTD算法。书中指导读者如何利用MATLAB编写FDTD程序，包括设置网格、更新电磁场值、应用CPML边界条件以及可视化结果。通过实践这些代码示例，不仅可以深入理解FDTD的基本原理，还能掌握其在实际电磁问题求解中的应用方法。《MATLAB模拟的电磁学时域有限差分法》为学习者提供了一个宝贵的资源，结合理论与实践帮助读者系统地掌握电磁学中的FDTD方法，并利用MATLAB这一强大工具进行电磁问题仿真。这对于熟悉MATLAB的工程师和科研人员来说尤其有用，可作为开发自定义电磁模拟软件的基础，从而提升工作效率。

基于Matlab的电磁学时域有限差分法仿真

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本研究采用MATLAB软件平台，运用时域有限差分法（FDTD）进行电磁场的数值模拟与分析，旨在探索复杂电磁问题的有效解决方案。版本：MATLAB 2019a 领域：基础教程内容：使用Matlab进行电磁学中的时域有限差分法模拟适合人群：本科、硕士等教研学习使用

时域有限差分电磁仿真软件中的三维网格划分及设计

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本研究探讨了在时域有限差分（FDTD）电磁仿真中三维网格的设计与优化方法，旨在提升计算效率和精度。时域有限差分电磁仿真软件的三维网格剖分及其设计

Lumerical FDTD软件破解版，时域有限差分法工具

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本段介绍Lumerical FDTD Solutions的非法副本，该软件利用时域有限差分法进行光子器件仿真。请注意，使用未经授权的版本违反了版权法律。推荐用户购买正版支持技术研发。利用时域有限差分法的专业光学建模工具Lumerical，适用于32位和64位系统。

关于有限时域差分(FDTD)的资料

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有限时域差分（FDTD）是一种数值计算方法，用于模拟电磁波在各种介质中的传播和相互作用，广泛应用于无线通信、天线设计及生物医学工程等领域。有限时域差分（Finite-Difference Time-Domain, 简称FDTD）方法是计算电磁学中的一个重要工具，在解决复杂结构的电磁问题方面表现出极大的灵活性与实用性。该方法基于数值模拟，通过在时间步进中迭代求解麦克斯韦方程组来分析电磁场的行为。其核心思想在于将连续空间离散化为网格，并在每个时间步长内更新网格点上的电场和磁场分量。 FDTD的基本步骤包括： 1. **空间离散化**：三维空间被划分为均匀的小立方体，每个立方代表一个网格点；在此基础上进行电场（E）与磁场（H）的采样。 2. **时间离散化**：将时间轴分解为一系列离散的时间步长（Δt），以表示连续时间过程中的变化。 3. **方程更新**：根据麦克斯韦方程，计算出在每个时间步长内相邻网格点上电场和磁场的变化情况。这种计算方式基于前后两步的场值差异，因此被称为“差分”方法。 4. **边界条件设定**：为了防止反射现象的发生，在计算区域周围需要设置合适的边界条件。其中最常用的是完美匹配层（Perfectly Matched Layer, PML）边界，它能够有效吸收入射波，并模拟开放边界的特性。 5. **源项引入**：在计算区域内加入激励源如电流或电压源，以模拟实际中的电磁现象。 FDTD方法被广泛应用于： - 天线设计中分析天线的辐射性能及优化设计方案； - 雷达与通信系统领域研究信号传播、散射和干扰问题； - 生物医学工程评估生物组织对电磁波的响应特性，适用于医疗成像和治疗技术的发展； - 光子学和微电子学模拟光子晶体或微波集成电路等结构中的光学及电磁性质。此外，在相关文献中通常会涵盖FDTD方法的基础理论、具体应用案例以及源代码实现等内容。这些资料深入探讨了FDTD的数学基础、稳定性分析、误差控制及其在特定问题上的实际应用技巧，同时也包括用不同编程语言（如MATLAB、C++或Python）编写的FDTD示例程序，以帮助学习者理解和实践这一方法。综上所述，作为一种强大的数值工具，FDTD技术能够处理各种复杂的电磁问题，并通过不断的学习和实验可以被应用于科研与工程实践中。

基于时域有限差分法的二维电磁波仿真分析

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本研究采用时域有限差分法（FDTD）对二维空间中的电磁波传播特性进行精确建模与仿真分析，探讨不同材料和结构下的电磁行为。时域有限差分法（FDTD）是一种被广泛应用于电磁问题分析的数值模拟方法。本段落介绍了该方法的基本原理，包括Maxwell方程、Yee氏网格、二维场中的FDTD技术、数值稳定条件以及边界条件等内容，并通过采用FDTD对二维空间中电磁波传播进行数值模拟来展示其应用效果。从模拟结果可以看出，FDTD能够直观地展现电磁波在二维空间内的传播规律。

时域有限差分法(FDTD)研究-高本庆

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《时域有限差分法(FDTD)研究》是由高本庆撰写的专业学术著作，深入探讨了FDTD方法在电磁学中的应用与优化。《电子书, 时域有限差分法 FDTD 经典教材计算电磁学》是高本庆编著的一本书籍，专注于介绍计算电磁学中的FDTD方法。这本书为读者提供了一个深入理解并掌握该领域的基础知识和高级技术的平台。