5.1 リリースハイライト

このアプリケーションは, 屈折係数, 鏡面反射, 一次回折を, 誘電体基板の導線格子の入射角の関数として計算します. 平面波の入射角は, 法線角からグレージング角まで格子構造上でスイープします. このアプリケーションでは, 選択した入射角に, 複数の格子周期の電界強度も表示されます.

透過波と反射波 (m = 0) の回析効率と, 一次回析次数と二次回析次数 (m = ±1 と ±2) を, 誘電体基板の導線格子の入射角の関数として計算するアプリ. 波長, 偏光, 材料特性, 波の周期性, 半径は変更できます.

透過波と反射波 (m = 0) の回析効率と, 一次回析次数と二次回析次数 (m = ±1 と ±2) を, 誘電体基板の導線格子の入射角の関数として計算するアプリ. 波長, 偏光, 材料特性, 波の周期性, 半径は変更できます.

本アプリの基本モデルの概念図. 図は, 電界基準です.

本アプリの基本モデルの概念図. 図は, 電界基準です.

入射波の波数ベクトルと各種回析次数 (反射波など) にポストプロセス変数を追加しました. これらの変数は, 格子やその他周期的構造の各種回析次数を可視化するときの矢印プロットに使用できます.

プラズモン導線格子の各種回析次数を表示している矢印プロット.

プラズモン導線格子の各種回析次数を表示している矢印プロット.

2D 軸対称モデルの散乱境界条件モードには, 散乱波タイプの平面波オプションを組み込みました. したがって, 以下の例に示すように, 同軸導波管に沿って伝播する波を吸収する散乱境界条件をセットアップできるようになりました. さらに, 対称軸に沿って伝播する入射波の場も入力できるようになりました. 集中ポート励起を使用しない場合の, 同軸導波管に沿って伝播する波の励起や吸収に便利です. また, 自由空間のガウスビーム伝播にも利用できます.

上の図は, 同軸導波管に沿って伝播する入射波を励起する散乱境界条件の設定です.

上の図は, 同軸導波管に沿って伝播する入射波を励起する散乱境界条件の設定です.

古い損失正接モデルの名前は, 損失正接, 損失角になりました. 新しい電気変位場モデルの損失正接, 散逸率を追加しました. ここから, 材料散逸率に値を直接入力できます.

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新しい損失正接モデル, 損失角モデルおよび, 損失正接, 散逸係率モデル.

新しい損失正接モデル, 損失角モデルおよび, 損失正接, 散逸係率モデル.

この遷移境界条件の補助機能は片側表面電流源であり, EMI/EMC アプリケーションに便利です. この機能は, 薄い導電シートの片側を流れる負荷電流をモデル化します.

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サブ波長ホールアレイの異常な透過率の発見により, プラズモンホールアレイはこの 10 年間, 大きな関心を呼びました. 伝統的なベーテ理論では, PEC スクリーンスケールでサブ波長円形ホール経由の透過率は (d/ラムダ)^4 で増減すると予測しています. さらに, 実際の金属膜のホールの透過率は 50% を超え, 場合によっては 100% 近くになることもあります. この現象は, 表面プラズモンポラリトンが原因であり, たとえ極度のサブ波長であっても EM エネルギーはホールをトンネルします. このモデルは, プラズマや半導体 (およびドルーデ-ローレンツ共鳴項の合計として説明可能なすべての線形媒体) などの分散性媒体の完全な時間依存波動方程式をモデル化する方法を紹介するチュートリアルとして作成したものです.

電磁波パルスは, 分散誘電体スラブのサブ波長ホールから伝播します.

電磁波パルスは, 分散誘電体スラブのサブ波長ホールから伝播します.

周波数ドメインスタディの場合のように周波数をスイープする代わりに, 波長領域スタディステップで真空波長をスイープできるようになりました. 波長領域スタディは, 変数 root.lambda0 と phys.lambda0 を作成します (ここで \"phys\" はフィジックスインタフェースのタグ). これらの変数は真空波長を表します. 周波数は, 引き続き電磁波, 周波数領域インタフェースおよび電磁波, ビームエンベロープインタフェースの駆動パラメーターですが, 今回, root.freq を c_const/root.lambda0 として定義しました. S パラメーターなどのグローバルパラメーターをスイープパラメーターにプロットすると, 波長は x 軸に自動的に表示されます.

以下のモデルでは, 周波数領域スタディの代わりに波長領域スタディを使用するようになりました: scatteringnanosphere, plasmonicwiregrating, scattereronsubstrate, hexagonalgrating, self_focusing.

波長領域スタディの設定ウィンドウ.

波長領域スタディの設定ウィンドウ.

六角周期構造は, 周期ポートで正確に解析できるようになりました. 必要なのは, 入射波の方向を六角セルの側に指定するだけです. すべての周期境界条件が適切に適用されます. 周期ポートは強化され, 分割したポート境界を処理するようになりました.

新しい六角周期構造による格子のシミュレーション.

新しい六角周期構造による格子のシミュレーション.

電磁波, 非定常インタフェースの場合, 利用できる電気変位場モデルからドルーデ-ローレンツ分散モデルを使用できるようになりました. ドルーデ-ローレンツ偏光機能は補助機能として波動方程式機能に追加できるようになりました. ドルーデ-ローレンツ偏光機能では, 目的の領域に以下の式が追加されます.

この方程式は, 磁気ベクトルポテンシャルの時間依存波動方程式と合わせて解かれます.

波動方程式, 電気設定におけるドルーデ-ローレンツ分散モデルの選択結果のスクリーンショット.

波動方程式, 電気設定におけるドルーデ-ローレンツ分散モデルの選択結果のスクリーンショット.

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以下の図でリング共振器のモデル化には, 電磁波, ビームエンベロープインタフェースの一方向公式化を使用できます. リング共振器などの構造を取り扱うには, リングを時計回りに伝播するにつれて増加する波の位相関数を入力します (波はまっすぐな導波管を底から頂部に向けて伝播するものとします). ループを閉じるには, 位相関数のどこかにジャンプを導入します. 以下のモデルでは, 位相のジャンプはリング右端の内部境界で導入されています. 電界と磁場の接線成分は, 新しい場の連続性境界条件によって連続性が課せられています.

この境界条件は, 一方向伝播のときに内部境界の場合のみ使用できます. 通常は非表示ですが, モデルビルダーツールバーの表示メニューで拡張フィジックスオプションを選択すると利用できます.

場の連続性機能による光学リング共振器フィルターのシミュレーション.

場の連続性機能による光学リング共振器フィルターのシミュレーション.

新しい光学材料データベースは光線光学モジュールと波動光学モジュールに利用できます. このデータベースには, 現実の部品と仮想の部品の屈折率のばらつきに関するさまざまな材料データが保存されています. それらの材料の中には, レンズ, 半導体材料, その他の領域で使用されるさまざまな種類のガラスがあります. 光学材料データベースは以下のモデルで使用しています:scatteringnanosphere, plasmonicwiregrating, scattereron_substrate.

1400 を超える材料を保存した光学材料データベースのスクリーンショット

1400 を超える材料を保存した光学材料データベースのスクリーンショット

伝播しない (エバネッセント) ポートモードでは, S パラメーターは自動的にゼロ設定されるようになりました. したがって, 対応する波がエバネッセントの周波数/角度には S パラメーターを無効にする論理式を追加する必要はありません. そのため, ポストプロセスで簡単に S パラメーターを使用できるようになりました.

反射六角格子に入射した平面波. 格子セルは, 突き出た半球です. 異なるいくつかの波長について各種回析次数の散乱係数を計算します.

電界標準 (カラープロット) と六角格子の部品の時間平均ポイティングベクトル (矢印プロット).

電界標準 (カラープロット) と六角格子の部品の時間平均ポイティングベクトル (矢印プロット).

このモデルは, 光学リング共振器のスペクトル特性を計算します. このモデルでは, 定義済みの位相近似値でジャンプが生じる場の連続性境界条件の使用方法を紹介します.

この図は, 光学リング共振器における, 共鳴に近い波長の電界の面外の成分を示しています.

この図は, 光学リング共振器における, 共鳴に近い波長の電界の面外の成分を示しています.