电磁有限差分频域求解器
fdfdp的Python项目详细描述
啊！[]（img/偶极子介质场.png）
#fdfdpy
这是一个纯python实现的有限差分频域（fdfd）方法。它使用scipy、numpy、matplotlib和mkl pardiso解算器。fdfdpy当前支持二维几何图形
##安装
python setup.py install
##结构
###初始化
fdfd类初始化为
simulation = Fdfd(omega, eps_r, dl, NPML, pol, L0)
- ω：角频率，单位为“2π/秒”
- eps：指定相对介电常数分布的numpy数组
- dl：以l0为单位的空间网格大小
- npml：定义pml网格数
- 极化，其中一个是横向场。
- l0：模拟长度刻度，默认为1e-6米（1微米）
- dl：以l0为单位的空间网格大小
为以下对象创建新的fdfd对象解算：
- xrange：以l0为单位在x中定义空间域[最左位置，最右位置]
- yrange：以l0为单位在y中定义空间域[最下面的位置，最上面的位置]
- a：maxwell运算符，稍后用于求解E&M字段。
- derivs：存储派生运算符的字典。
- yrange：以l0为单位在y中定义空间域[最下面的位置，最上面的位置]
它还产生一个相对磁导率，mu_r，作为numpy.one（eps_r.shape）和一个源src作为numpy.zeros（eps_r.shape）。
###添加资源是令人兴奋的！
可以通过手动编辑仿真对象内部的2d src数组将源添加到仿真中，
simulation.src[10,20:30] = 1
或者通过添加模态源，这些模态源被定义为二维域内的平面，该平面在其法向上发射模态。模态源定义可以通过
simulation.add_mode(neff, direction, center, width) simulation.setup_modes()
- neff：定义模式的有效索引；这将用作特征值猜测
- 方向：定义平面的法向，应为“x”或“y”
- 中心：在单元格坐标[xc，yc]中定义平面的中心坐标
- 宽度：以单元格数定义平面的宽度
请注意，添加模式后必须始终调用simulation.setup_mode s（），才能填充simulation.src。
###电磁场的求解
现在，我们已经有了求解电磁场系统所需的一切，通过运行
fields = simulation.solve_fields(timing=False)
模拟。src与jz或mz源项成比例，这取决于pol分别设置为'ez'或'hz'。
字段是包含（ex，ey，hz）或（hx，hy，ez）的元组，具体取决于极化。
###设置新的介电常数
如果要更改介电常数分布，可以运行
simulation.reset_eps(new_eps)
这将重建系统矩阵并将其存储在fdfd中。注意，如果任何模态源平面内的介电常数发生变化，也应调用simulation.setup_modes（）。
###绘图
主字段（hz/ez）可以使用包含的帮助函数可视化：
simulation.plt_re(outline=True, cbar=True) simulation.plt_abs(outline=True, cbar=True)<>这些可选地用等高线勾勒出介电常数，并可以提供一个MaMattLIB轴柄来绘制。
###要求
- 努比
- scipy
- matplotlib
加载mkl解算器：
git submodule update –init –recursive
###待办事项
####无论何时 -[X]模态源。 -[X]更多的摄影绘图方法。 -[]x范围，年绘图上的ange标签。 -[]设置模态源振幅（和归一化） -[]增加运行本地jupyter笔记本的能力，该笔记本在hera上并行运行fdfd。 -[]保存fdfd对象中a的因子分解，以便以后在具有相同的a但不同的b对象时重用。 -[]允许源项具有（jx，jy，jz，mx，my，mz），这对于源不一定沿z方向的伴随物是有用的。 -[]清除导入（例如，将numpy导入为np到从numpy导入abs，zeros，…）
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