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基于FDTD脚本驱动的全流程微型球体聚合空心球壳nanojet建模、散射光场及散射效率曲线绘制实践焚天神剑关键词FDTD脚本编码全流程异型球体建模nanojet散射散射效率曲线本设计运用FDTD脚本全流程针对微型球体聚合的空心球壳nanojet展开深入探究。
从建模着手精心调试各项参数成功搭建出精准且完善的模型精准复现了空心球壳的结构特征。
在散射光场模拟环节其呈现效果与预期几近一致直观展现出光与纳米结构相互作用的细节。
散射效率曲线绘制结果表明不同球壳半径在各异波长下呈现出稳定的差异规律。
此项设计为纳米光学研究、微纳器件制备等领域提供了有力支撑极具应用潜力。
结构设计纳米球的外形轮廓如下图左所示预计产生的光场散射效果如右图所示。
图1 预期球壳外形以及散射效果粗糙表面纳米二氧化硅空心球
nm的波长球壳的直径
nm外部小球40nm。
对球体进行编程建模形成FDTD的参数列表以及模糊化处理的编码。
编码的优势为波长范围、频率采样率、球壳半径、微球半径以及材料灵活设置一键式操作。
图2 model参数设置以及编码形成如下结构树以及规律排列的球形微球阵列。
图3 结构树以及建模效果扫描设计结构扫描个性化编码设置好扫描数量和范围仿真后形成下列仿真好的文件需要经过一些仿真时间。
图4 扫描脚本以及生成的仿真结果散射光场、效率曲线首先基于
的仿真结果选取特定球壳半径以及波长序号生成光场图见下图效果。
图5 散射光场绘制脚本以及提取的散射场接着提取扫描所有球体的仿真结果形成散射效率曲线。
图6 散射曲线绘制脚本以及最终绘制的散射曲线
总结本设计基于FDTD脚本完成了微型球体聚合的空心球壳nanojet的全流程建模散射光场效果与预期贴近且散射效率曲线表明不同球壳半径在不同波长下存在固定差异实现了较为完善的模拟研究。
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