折射率监视器的设置
折射率监视器的设置 #
本节是关于折射率监视器（Index monitor）设置的介绍。
在FDTD中，折射率监视器用于记录指定几何空间的材料数据。
在求解器选项卡中选择Index monitor，在复合视图中单击，并在自动弹出的属性编辑界面设置相关参数以完成折射率监视器的创建。
折射率监视器的设置 #
通用设置 #
General 标签页是关于折射率监视器的通用设置。
数据监测 #
| Name | Description |
|---|---|
| Data type | 记录数据的数据类型，默认为Refractive index data，只读参数。 |
| Spatial interpolation | 下拉选择空间插值类型：None：不进行任何空间插值操作，记录实际位置的折射率数据；Mesh cell：监视器位置被截取到最近的网格单元。 |
| Record data in PML | 记录PML区域内的数据，此项为高级设置，默认不勾选。 |
| Record surface conductivity | 勾选以启用该项，记录表面电导率。 |
对于折射率监视器，可以设置不同的空间插值类型：
下图为折射率监视器的空间插值类型分别设置为None和Mesh cell时得到的折射率分布图：
空间采样 #
| Name | Description |
|---|---|
| Per # of dx/dy/dz | 沿着X/Y/Z方向采样的间隔，即在多少个离散化步长之后进行一次采样。 |
几何尺寸 #
Geometry是折射率监视器的几何尺寸设置标签页。
| Name | Description |
|---|---|
| Use relative coordinate | 勾选以选择相对坐标。 |
| Spatial type | 监视器空间几何类型。 |
| X/Y/Z pos | 设置监视器的中心坐标。 |
| X/Y/Z span | 设置监视器的范围。 |
波长/频率 #
Wavelength/Frequency标签页用于设置折射率监视器的带宽范围和频点数。
基于光源的设置 #
勾选Base on source setting后，该标签页的波长/频率范围显示光源的波长/频率范围，且波长/频率范围的设置选项卡为只读状态。
取消勾选Base on source setting后，该标签页的波长/频率范围允许自定义。
- 简化编辑
Edit simplified settings为监视器自定义波长范围的简化编辑方式。
- 复杂编辑
Edit complicated settings为监视器自定义波长/频率范围的复杂编辑方式。
数据可视化 #
仿真结束后，折射率监视器返回的结果数据包括：
- Index：折射率数据；
- Surface conductivity：表面电导率，仅当General标签页的Record surface conductivity被选择时返回表面电导率数据。
在折射率监视器的可视化窗口中，查看结构的折射率分布，操作如下图：
在数据可视化页面，可以实现对数据的选取、绘制和保存等操作，详情请参阅数据可视化。
更多信息 #
Calculate Index #
添加 Index 监视器或修改其设置并点击 OK 后，软件仅会修改设置，不会展示折射率分布结果。如需预览 Index 分布结果，可右键点击监视器并选择 Calculate Index。该操作将调用求解器引擎进行网格划分，从而生成与仿真一致的折射率分布。在3D仿真中，对结构表面，求解器对共形网格（conformal mesh）采取了特殊处理，可能导致折射率分布存在细微差异。此外，通过脚本命令 updateindexmonitor 也可实现相同功能，详细信息请参见updateindexmonitor。
案例：硅基双直波导微环谐振腔模型 #
硅基双直波导微环谐振腔中特殊的微环谐振腔结构与其他波导结构相比具有波长选择的功能。该案例中使用折射率监视器记录该结构的空间折射率分布，详情请参阅硅基双直波导微环谐振腔模型。