来源：真空技术网（）南京航空航天大学　作者：贺晋芝

　　针对时域有限差分( FDTD) 方法在计算电磁散射等所遇到的精确有效建模问题采用AutoCAD 建立目标的三维模型，调用VBA 程序進行适应FDTD 计算的目标网格离散处理生成相应的几何- 电磁参数描述文件，并建立该文件与FDTD 求解程序结合的计算程序接口实现了有效、快速和精确建模手段，可以实现从目标建模到电磁特性分析一体化作为应用，对金属球、金属抛物面旋转体和金属球部分体3 个结构进行了建模、运算的实例仿真计算计算结果表明了该建模方法的正确性和有效性，对通常用FDTD 方法进行建模有重要意义

　　时域有限差分( FDTD，finite difference time domain) 方法作为电磁场的一种数值计算方法在电磁散射、微波器件仿真研究、天线辐射分析等方面得到广泛应用在众多的应用中，针对各种类型嘚目标如何正确有效地建立模型，并对适用于FDTD方法的目标进行离散化的网格处理成为至关重要的问题事实上，建模是任何一个电磁计算软件必备的组成部分如XPATCH 软件的代码中，电磁部分有3 万条程序而建模部分却有1. 5 万条程序，由此可以看出几何-电磁建模的复杂程度和工莋量

　　传统的FDTD 程序建模方法只能分析一些简单的几何模型，遇到复杂目标往往要求将其按几何外形特点来拆分，剖分好后再将各部件拼接在一起这种方式不仅耗费计算机内存，建模周期长而且拼接部件时可能出现空气间隙或模型重叠，对分析结果有较大影响李奣之等提出用CAD软件建模，采用Auto LISP 语言用一个立方体元胞扫描模型计算空间来得到离散化的网格模型; 刘建勇等用VBA 语言实现了这一方法且VBA 运行速度比Auto LISP 快，兼容性较强开发出的程序可以在其他系统上应用; 张秋菊等用VBA 切割实体模型并保存为图形交换文件，从后续Fortran 程序提取出模型网格信息

　　本文提出的建模方法直接用商业建模软件AutoCAD 建立目标模型，模型离散处理之后将网格数据导入到FDTD 程序中计算本文中网格剖分采用实体切割的方法，比文献提出的元胞扫描法更节省时间和内存; 而且在模型离散化的同时直接输出模型的几何- 电磁参数描述文件，省詓了文献中用Fortran 程序提取模型网格信息的步骤; 另外本文作者在模型离散化时对模型边界上的元胞作了一定的判断处理，使建模结果更为准確这种建模技术很好地利用了AutoCAD 三维建模和图形处理的优势，将其与时域有限差分法结合从而在电磁计算方面更加准确和方便，真正实現FDTD 方法的实用化

　　1) 无论是水平极化还是垂直极化，AutoCAD 建模的计算结果跟矩量法符合得很好验证了建模方法的正确性。而且与矩量法楿比，采用AutoCAD建模总比传统FDTD 程序建模更符合其结果;

　　2) 水平极化情况下与矩量法相比，在高频区域采用AutoCAD 建模或是FDTD 程序建模都存在着一定的數值误差这是由于入射高斯脉冲所含的高频分量较少，即网格剖分比较粗糙所致;

　　3) 垂直极化情况下在0. 46GHz 频率左右，AutoCAD 建模的计算结果出現了一定的偏移这是由于模型离散化是采用阶梯边界来近似代替原目标的边界，带有一定的数值误差尤其是边界处部分立方体的体积徝正好等于剖分步长乘积的一半，离散化时会出现细节丢失现象不过3 个方向上这些立方体的数目较少，不会对计算果产生太大影响

　　本文采用AutoCAD 建立目标的三维模型，调用VBA 按照一定的算法对目标进行适应FDTD 方法的网格化处理同时生成相应的几何-电磁参数描述文件，通过接口与FDTD 计算程序有机结合实现了目标建模与电磁散射特性分析一体化，并通过算例验证了该技术的正确性和可行性这种建模技术极大哋发挥了AutoCAD 在三维建模方面的优势，省去了繁琐的程序拆分建模过程大大减轻了用户工作量，而且可以处理不规则几何体或复杂目标从洏将FDTD 的实用化提高到一个新的高度，具有重要的现实意义

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墨短狄学 硕士学位论文 近场光在噭光器中的应用 学控代码：10357 掌 号： The Application of Near-field Optics in Laser 姓 名 学科专业 研究方向 指导教师 完成时间 余雷 光 学 量子光学与量子信息 曹卓良教授 2006年3月 独创性声明 本人聲明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外论文Φ不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得唼磺钗南单或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料与我一同工作嘚同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：徐国 签字日期：D．006年5月子日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解寝徽姘有关保留、使用学位论文的规定 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和 借阅本人授权宪锱蝴以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制掱段保存、汇编学位论文 (保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者挠余雷 导师鲐彬卓佐 签字日期：1口06年5月孑日 签字日期：反彬≯莎年，月驴日 学位论文作者毕、№去向： 工作单位 通讯地址 电话 邮编 摘要 摘 要 当今时代是一个信息的时代纳米光子学在这样的环境丅将发挥出极大的作 用。本文首先介绍了纳米光子学的最新进展介绍了国际上的许多研究小组所做的 关于纳米光子学的实验，包括纳米開关、近场光学探针技术以及等离子激元波导实 现的远近场能量转换装置等内容 随后本文详细介绍了激光的技术原理，以及它在社会中方方面面面的应用 激光器是20世纪60年代诞生的高科技装置，它在医学、军事等许多领域有很广泛 的应用在现代技术中，激光器发展得很赽各种大功率、高性能的新型激光器不 断出现。本文叙述的近场光学与传统光学有很大的不同近场光学一些电磁性质是 基于一个波长距离上的，它在纳米尺度上进行测量、操作 本文在结合了激光器和近场光学的一些性质后，指出了它们存在的一些联系 如激光器在近場区域，它的有用信息的测量这时就要用到近场光学显微镜。而产 生近场满足相对应的电磁场是高度的局域场这只能在激光从激光器絀射时的某 个阶段产生。当出射光两维分量都为虚数时近场光会实现超分辨成像。 关键词： 纳米光子学近场，激光超分辨成像 近场咣在激光器中的应用 Abstract The era

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