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[gsun]

FDTD Solutions 目前有偶极子，平面波，高斯（标量和矢量），TFSF，模式光源以及用户自定义光源。各类光源的说明见知识库介绍 965。

偶极子光源：物理上可以实现的点光源，主要应用于典型应用是OLED 198和带结构计算 以及一些谐振腔的模式激发 。相应的边界条件一般是PML。

平面波：现在根据边界条件和算法有几种选择1：Bloch/Perioidic，传统的使用方法，一般来说必须与周期或Bloch边界联合使用，用于周期结构。但是斜入射时不同波长实际入射角不同。如果使用PML，将产生衍射：

平面波用PML边界产生衍射：　https://kb.lumerical.com/ref_sim_obj_planewave_edge.html 239　是错误用法。

正入射（入射角为零），一般建议直接采用Perioidic；斜入射时要采用Bloch边界条件 *仅对单色光正确）。

2：BFAST，当斜入射，要得到宽光谱结果，又不想扫描波长时使用，在有角度的平面内有自己内嵌的边界条件，只能用于周期结构，斜入射时宽波长保持相同的入射角。但是此方法对于大入射角例如７０度误差比较大，一般不推荐了。

３：Diffracting：少数情况下使用，相当于普通平面波+硬光阑，因而是衍射光束，用PML。

高斯光源，区别于平面波，光源光斑大小受限于衍射参见这个帖子。其中又分两种：

标量高斯光源，就是教科书中常见的高斯光束，是标量近似的结果。其束腰不能小于衍射极限，同时光源的几何尺寸必须大于表示高斯分布图形的尺寸，否则相当于给光束添加了硬光栏，导致衍射。

矢量薄透镜NA光源：由众多平面波合成，相当于平面波通过理想透镜的结果，需要指定数值孔径。

上述光束现在有两个选项：单波长场分布和多波长场分布，一般都是用PML。

TFSF：全场散射场光源，在全场区域内（即光源区域），入射为平面波；光源区外部为散射场，一般都用PML。个别情况也可以用周期边界。典型应用是散射／吸收截面研究。

模式光源：当光源位于波导中时使用，一般都是用PML或（和金属边界），典型应用是波导结构。

自定义光源：根据需要，用户可以输入任意形式的光源，参见这个帖子（（以后会改变链接）。例如 azimuthal polarization，radial polarization， nvertex polarizationn等，一般都有解析结果，尽管有的简单，有的需要求解方程。

此方法当然也可生成椭圆激光束甚至平面波，只需要设置合适的场而已。

此类光束一般都是有限大小，因此一般使用PML。

一般情况下光源与PML相辅相成（除非是平面波)，用错了可能导致非物理的结果。但是在个别情况也可以有例外，那时主要是为了解决其它问题。

总结来说，有限大小的光源一般用PML；平面波波前无限大，因此与周期性边界条件共同使用。如果将平面波截断，变成有限大小，那就用PML，此时看有严重衍射，设置时要考虑是否允许衍射波进入器件。如果不需要衍射波与器件相互作用，仿真区和光源应该大一些。

[ceshi xiazai]

请问老师，能否详细说一下自定义光源中，如何利用公式生成椭圆激光束？以及如何设置其有聚焦效果？ 椭圆高斯光束的表达式：|E(x,y,0)|^2=E0^2/(w0(x)*w0(y))*exp(-x^2/w0(x)^2--y^2/w0(y)^2)，其中w0(x)和w0(y)为椭圆激光光束长短轴的束腰半径。

[gsun]

如果束腰比较大，用标量近似，应该是可以的，参见例子：Using an equation to define the spatial field profile of a source in FDTD

要得到汇聚效果，你需要将高斯光束的全部信息，特别是位相也添加到脚本里。你试一下。