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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » 其他 » BPM和FDTD
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wupeng2320

金虫 (小有名气)

[交流] BPM和FDTD

光束传播法（beam propagation method）能够很好的解决光束在波导器件和光纤中的传播问题。
         FDTD（有限时域差分）方法与其他必须假定传播场类型或特定的传播方向的方法不同，FDTD方法不对光的传播行为简单的作任何事先假定。结果是，FDTD的计算能够提供任意时间点上整个计算窗内全部或离散的时域信息。如果还需要频域的信息，用离散傅里叶变换（DFT）就可以得到相应的数据。FDTD方法的强大功能在于它把动态特性整合于一体，可高效率地用于以下模型：光传输，散射，折射，反射，极化效应，材料各向异性，色散和非线性，媒介损耗和增益。（此段来源于网络）



       那么，解决光纤波导和光纤激光器中的电磁场分布，FDTD算法是不是优于BPM算法？那么BPM算法的优势和应用场景又是什么？希望接触这两种算法的人可以给予些许指教和讨论。
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1楼 2016-09-13 07:35:45
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Casmo

木虫 (小有名气)
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wupeng2320: 金币+5 2016-09-13 21:52:08
恰恰说反了，针对光纤来说，BPM要比FDTD实用，BPM就是为了仿真传统波导和光纤，开发出的算法，对麦克斯韦方程有一定程度的近似，所以占用资源小，计算速度快。
FDTD在理论上没有近似，只是用差分形式代替了麦克斯韦方程中的微分，相对来说，适合分析复杂的电磁场环境。
打个比方，针对光纤，FDTD是牛刀，计算光纤好比杀鸡，牛刀虽好，但却费时，得不偿失。
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wupeng2320
4楼2016-09-13 10:14:56
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david3721

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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4楼: Originally posted by Casmo at 2016-09-13 10:14:56
恰恰说反了，针对光纤来说，BPM要比FDTD实用，BPM就是为了仿真传统波导和光纤，开发出的算法，对麦克斯韦方程有一定程度的近似，所以占用资源小，计算速度快。
FDTD在理论上没有近似，只是用差分形式代替了麦克斯韦 ...

请问一下，关于仿真的讨论，我刚刚开始自学，可否推荐一些讲得详细的书本？

我对 BPM FDTD 等等，不是很熟，什么时候用 BPM ，什么时候用 FDTD，
似乎不是容易入门。

谢谢
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10楼2016-12-25 21:23:42
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hydzp

木虫之王 (文学泰斗)
★
wupeng2320: 金币+1 2016-09-13 21:52:22
aaaaaaaaaaaaaaaaaaa
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2楼2016-09-13 08:23:37
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wupeng2320

金虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by hydzp at 2016-09-13 08:23:37
aaaaaaaaaaaaaaaaaaa

aaaaaaaaaaaaaa
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3楼2016-09-13 08:31:29
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wupeng2320

金虫 (小有名气)
送红花一朵
引用回帖:
4楼: Originally posted by Casmo at 2016-09-13 10:14:56
恰恰说反了，针对光纤来说，BPM要比FDTD实用，BPM就是为了仿真传统波导和光纤，开发出的算法，对麦克斯韦方程有一定程度的近似，所以占用资源小，计算速度快。
FDTD在理论上没有近似，只是用差分形式代替了麦克斯韦 ...

Rsoft的BPM模块怎么样？
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5楼2016-09-13 11:27:03
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wupeng2320

金虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by Casmo at 2016-09-13 10:14:56
恰恰说反了，针对光纤来说，BPM要比FDTD实用，BPM就是为了仿真传统波导和光纤，开发出的算法，对麦克斯韦方程有一定程度的近似，所以占用资源小，计算速度快。
FDTD在理论上没有近似，只是用差分形式代替了麦克斯韦 ...

利用Rsoft的BPM模块，对材料特性进行设置，能模拟增益光纤的性质吗？谢谢您。
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6楼2016-09-13 11:52:21
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Casmo

木虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
6楼: Originally posted by wupeng2320 at 2016-09-13 11:52:21
利用Rsoft的BPM模块，对材料特性进行设置，能模拟增益光纤的性质吗？谢谢您。...

没用过BPM，我只用过Rsoft的fdtd和fem，不过，一般来说应该没问题，你可以查一下用户指南。
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7楼2016-09-13 19:06:08
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wupeng2320

金虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by Casmo at 2016-09-13 19:06:08
没用过BPM，我只用过Rsoft的fdtd和fem，不过，一般来说应该没问题，你可以查一下用户指南。...

Rsoft的FDTD模块和FDTD solution在处理问题的准确度，后处理方面哪个更好些？
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8楼2016-09-13 22:39:12
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Casmo

木虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
8楼: Originally posted by wupeng2320 at 2016-09-13 22:39:12
Rsoft的FDTD模块和FDTD solution在处理问题的准确度，后处理方面哪个更好些？...

这没法一概而论，取决于你的结构和要求。

准确度很难定义，只要设置没问题，任何软件结果都差不多。后处理的话，Lumerical要方便一些，有许多现成的分析组，可以直接调用；但Rsoft也能做，只是全凭自己编程。
个人感觉，Rsoft的优势在于参数化设计，这一点对于多变量的处理很方便。
Lumerical的强大之处在于更新很快，而且还有很多工作人员可以在线答疑解惑。另外，对于归一化（透射率）的计算很有优势。
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9楼2016-09-14 09:46:53
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