060 – FDTD案例：啁啾等离激元波导分光（只有模型文件）

基本介绍：

• 主要内容：根据发表在 Applied Physics Letters 上的论文《Rainbow trapping and releasing by chirped plasmonic waveguides at visible frequencies（作者：Lin Chen等）》，复现了其中的Fig.2(a,b,c,d,e,f)；
• 基于 Lumerical FDTD Solution 求解，使用的软件版本为 Lumerical 2020 R2；
• 计算所需的内存：10 GB；
• 涉及的内容：2D-FDTD建模、在材料库中定义Drude模型、在structure group中写代码构建复杂的几何结构、自定义网格、表面等离激元的模式分析、模式光源、用监视器查看磁场分布等；
• 绘制了：不同输入光波长下的磁场|H_z|²分布；
• 注意：本案例仅包含模型文件，没有讲解视频，但有一个如何运行计算和查看结果的简单说明。购买此案例不附带答疑指导。

包含的文件截图：

详细描述：

如上图所示，一个Si₃N₄光栅放置在银衬底上，光栅以四个Si₃N₄条带为一组，共分成 N = 21 组，每组的周期和占空比都不同。表面等离激元（SPP）从光栅左侧入射，计算电磁场分布，从而观察SPP在光栅中的传播长度。图中 h = 200 nm、a_j = 40 + 2×(j – 1) nm、b_j = 50 + 4×(j – 1) nm。Si₃N₄的折射率为2.03，银的介电常数用Drude模型描述：

其中 f_p = 2.04×10¹⁵ Hz、Γ = 9.37×10¹² Hz，入射光波长范围为 400 ~ 700 nm。

计算的内容和结果：

六个不同波长下的磁场 |H_z|²分布。论文中的这张图有点小问题：

• 一个是横坐标标得不对，根据正文中的叙述，光栅总长度应该是 0 ~ 12.4 um 这个范围。论文中fig2的横坐标变成了 0 ~ 10 um。
• 第二是他的 colorbar 被手动调过了。正如我在下面(e)图圈出来的那样，由蓝到红的变化范围只集中在很小的一段范围。还有(f)图圈出来的，colorbar的一大半都处理成了深蓝色，从而导致画面中本该绿色、浅蓝色的区域也削弱成了深蓝色

（左：论文中的结果，右：本例的结果）👇

付费后将能下载模型文件。

再次提醒：本案例仅包含模型文件，没有讲解视频。购买案例不附带答疑指导服务。