FDTD Solutions自学整理笔记入门教程(2):PML

FDTD Solutions自学整理笔记入门教程之PML(转载+少量补充)

2.PML

PML是最常用的边界条件,其作用是吸收入射到其上面的电磁场,相当于场无阻挡地传播到无限远。

实际的PML有一定的反射,曾经有用户测试FDTD Solutions,PML反射率可以小到1E-12。由于仿真还有其它误差源,一般不必要苛求PML的反射率到如此小的程度,只要PML对仿真结果的影响小到一定程度就可以了。

一般建议,PML应该离开物体(更准确地说应该是折射率变化的地方)半个波长左右,有时可以更小。其次,PML应该位于均匀网格区域。另外,PML的参数(一般是层数)要合适以便能吸收足够的场,这个对仅提高网格精度的仿真更为重要,因为网格变细后,如果层数不改变,总厚度只有几十个纳米,吸收性能可能变差。提高网格精度后,需要增加PML的厚度,将总厚度保持不变的的水平。

要检查PML的设置(位置,层数)是否得当,可以将PML变远(即增加仿真区大小),或增加层数,看看结果的变化是否显着,以及结果是否可以接受,如果不能,应该调整PML的设置。

缺省的设置一般建议使用stretched coordinate PML,如果入射角比较大,可以选用steep angle;如果在采取其它措施后仿真仍然发散,可以选用stabilized,对于熟练用户,可以选择custom,这个选项需要调整PML的其它参数。实际上Steep Angle和Stabilized就是针对特殊情况而定制的PML。

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