1、一 基于 Au 薄膜正三角形孔阵列提取光场强度分布图本例子中取 Au 薄膜厚度 30nm，三角形孔阵周期 800nm，小孔直径 600nm。Au 的材料模型选取“Au (Gold)CRC”，或者自建材料模型。参见 hole arrays_E fied profile.fsp 文件。1. 添加金薄膜，打开 FDTD Solution 软件后点击“structure” ，添加长方体模块。如下图所示。点击 ，对几何参数和材料类型等进行编辑。参照下图。先将“name”改为“Au 30nm” ，在“Geometry”下设置金薄膜的几何尺寸，我们只需要对下图红框所示的左边一栏进行编辑，其中“x span、
2、y span、z span”分别对应金薄膜的长、宽和厚度，而“x、y、z”表示其几何中心的坐标值，均设置为0。在“x span”中输入“0.8*2+0.6” ， “y span”中输入“0.8*sqrt(3)+0.6”,“z span”中输入“0.03” ，对应金薄膜厚度为30nm，便可得到如下图所示的结果。点击“material” ，选择所使用的材料类型，如下图所示，选中“Au (Gold) - CRC”，点“OK”保存即可。现在对金膜的几何尺寸和材料类型设置完成。2.在金薄膜中添加小孔阵列。点击 中的三角形，在下拉菜单中选择“Photonic crystals”。然后在屏幕右侧的“Obje
3、ct”一栏中选中“Hexagonal lattice PC array” ，点击“Insert”进行添加。在左侧的结构树“object tree”中选中“hex_pc”,即我们刚才添加进去的六边形阵列，点击 对它进行编辑。各参数设置如下图所示，其中“a”表示小孔之间的间距，即三角形孔阵的周期， “radius”表示小孔半径。设置完成后，点“ok”保存。经过上面的步骤，我们搭建的模型的如下图所示。我们发现经过上面的设置所得到的三角形孔阵列其中两个小孔超出了金膜，为了好看起见，希望将多余的这两个小孔删掉，首先，如下图所示，在结构树下选中“hex_pc” ，单击鼠标右键在菜单中选择 “break g
4、roups”，不进行这项操作无法删掉多余的小孔。在结构树种选择希望删除掉的小孔，所选择的部分会对应于结构视图中，如下图所示，此时，可单击右键选择“delete”进行删除，或者直接点左侧工具栏中的 按钮删除。这时得到我们希望的金纳米孔阵列如下图。在左侧工具栏中选择 可以对视图进行放大和缩小，鼠标左键放大，右键缩小。3. 添加平面光源。在“source”下拉菜单中选择“plane wave” ，如下图所示。对光源参数进行设置。在“general”中设置光源入射方向为 z 轴正方向，光源在 xy 面上的大小与金薄膜大小相同，区别在于其 z 轴位置不同。在“general”、 “geometry”和“
5、frequency/wavelength”下的参数设置如下面三个图所示。其它选项默认不变。我们设置光源为单色光，波长为500nm。设置完成后点击“ok”保存。4. 添加光探测器，仿真之后可得到垂直于 z 轴的平面上的电场强度分布。选择“monitor”中的“frequency-domain field profile”。 “frequency-domain field profile”探测器对光场的计算比较精确，如果需要得到如透过率、反射率等与能量相关的量，则要选择“frequency-domain field and power”探测器，这个计算能量更精确一些。对 monitor 进行设置。在“general”下勾选“override golobal monitor setting”选项，设置“frequency point”为1，因为仿真所用光源为单一频率，只记录这个频率下的仿真结果就可以了。Geometry 下的参数设置如下图。对于“spectral averaging and apodization”和“advanced”选项，保持默认设置不变。在“data record”下对于我们不关心的输出选项，比如不勾选“Hx” 、“Hy”、 “Hz”，仿真运行之后不会保持这些分量的值，可以有效减小仿真数据存储空间。
