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FDTD法電磁場解析ソフトウェア「GOGA FDTD」

概要

「GOGA FDTD」はFDTD（Finite-difference time-domain method）法による二次元汎用電磁場解析ソフトウェアです。

特長

基礎式として、Maxwell方程式に吸収境界層モデル（PML: Perfectly Macted Layer）及び分散性媒質モデル（Lorentz-Drudeモデル）を統合。また、離散化グリッドとしてbi-2dimensional Yee gridを採用し、平面波の斜め入射に対応しています。

機能概要

「GOGA FDTD」の機能概要は下記のとおりです。

項目 内容 備考
モデル 基礎式 Maxwell方程式 時間領域curl方程式
分散性媒質 Lorentz-Drudeモデル 金属等
入射波 パルス波：点
正弦波：点
源平面波

垂直/斜め入射波
境界条件 完全導体
周期境界
Floquet/Bloch周期境界
完全吸収境界

斜め入射時
PMLモデル
入力物性値 複素屈折率
分散特性パラメータ		  
解法 座標系 直交座標 x-y平面
離散化 Yeeアルゴリズム  
空間差分 2次中央差分  
時間進展 leap-flog法  
分散性媒質 ADE法  
タイムステップ Courant条件依存  
その他 モニター点 モニター点を複数投入可能  

入出力項目

「GOGA FDTD」に対する入力項目及び出力されるデータは次の通り。

  • 入力
    • コントロールデータ
      • 系の基準長
      • 緩和係数
      • 波源（タイプ, 波源座標, 振幅, 波長）
        • 平面波の場合は入射角、方位角
      • 材質（材質番号, 屈折率（複素数）, 相対透磁率, プラズマ周波数）
      • 分散性媒質（材質番号, 共振子強度, 減衰定数, 共鳴周波数）
      • 境界条件（境界方向, 境界条件, PML層数）
      • モニター点（座標, 複数可）
    • 構造データ
      • x方向, y方向共にメッシュ点を列挙
      • また、上で列挙したメッシュ点のそれぞれについて、二次元マトリクスに材質番号を記載
  • 出力
    • 電場の計算結果
      • タイムステップ毎
    • 磁場の計算結果
      • タイムステップ毎
    • モニター点での電磁場の経時変化
    • モニター点での電磁場経時変化をフーリエ変換した周波数領域データ

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