FDTD Script命令学习-farfield3d/farfieldux/farfielduy

一、参考FDTD官网farfield3d命令介绍：

https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034930693-farfield3d-Script-command

1. farfield3d命令功能：在3D模拟中将给定的功率或场轮廓监视器，或直线数据集投影到远场，将会返回电场强度|E|^2。

(1) 语法1：out=farfield(“mname”, f, na, nb, illumation, periodsa, periodsb, index, direction) ；将给定的功率或常轮廓监视器投影到远场。如果1个频率点被投影，将会返回N*M阶矩阵，其中N和M相当于na和nb投影的分辨率，即个数；如果多于1个频率点被投影，将会反馈N*M*P阶矩阵，其中P相当于被投影的频率的点数；

（2）语法2：out=farfield(dataset, f, na, nb, illumation, periodsa, periodsb, index, direction)；参考语法1介绍，二者区别在于本语法是将数据集dataset中的数据返回；

2. farfield3d语法中相关参数定义说明：

（1）mname:监视器名称（mintor name），必须输入（required），属于字符串；

（2）dataset:包含电场E和磁场H的直线型数据集，必须输入（required），属于数据集；

（数据集的介绍可参考https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034409554-Datasets）

（3）f:目标频率点的索引，可以是一个数字或者矢量；在R2016b (这个是matlab的版本？？)中引入了多线程投影功能可以允许多个频率点的数据同时进行投影。选择性输入（optional），不输入时默认值为1，属于矢量；

(4) na/nb:投影到远场的点数，选择性输入（optional）,不输入时默认值150，属于数字；

（5） illumination:用于周期性结构，对于高斯照明输入1，对于平面波照明输入2；选择性输入，不输入时默认值为1，即采用高斯照明，属于数字；

（6）periodsa/periodsb:周期性照明中采用的周期数；选择性输入（optional）,不输入时默认值1，属于数字；

（7）index:进行投影的材料的折射率，选择性输入（optional）,不输入时默认值为监视器中心处才材料折射率，属于数字；

（8）direction:可以为±1，选择性输入（optional）,不输入时默认值为最大功率流方向，属于数字；

3. 下面的表格总结了不同监视器取向下ux, uy坐标矢量和周期输入特性与坐标轴的对应关系。

监视器取向	监视器表面法线	‘na’,’ux’,’period a’对应于	‘nb’,’uy’,’periods b’对应于
XY平面	Z	x轴	y轴
XZ平面	Y	x轴	z轴
YZ平面	X	y轴	z轴

4. FDTD官网示例：

（1）第一个示例：对名称为“monitor”的2D监视器的远场投影进行成像。在该示例中选择第二个频率点进行投影。如果监视器中只含有与一个频率的数据，第二个参数可以不用输入。

E = farfield3d("monitor",2); #2表示第二个频率点
ux = farfieldux("monitor",2); #farfieldux命令参考下面说明
uy = farfielduy("monitor",2);
image(ux,uy,E,"","","title","polar"); #ux和uy分别为x和y轴，对E进行作图，对应的图表名称“polar”

思考：farfield("monitor",2)中2可以被识别为f的数值，其它参数均采用默认值；如果对于后面参数不再采用默认值时，前面的参数一定要进行输入，比如na=nb=1000时，输入应为farfield("monitor",2,1000,1000);

（2）第二个示例：对一个直线型数据集的远场投影进行成像。这里的数据集来自一个2D监视器。

dataset=getresult("monitor", "E"); #采用getresult命令来获取名称为monitor的监视器中数据集E的数据
dataset.addattribute("H",getattribute(getresult("monitor","H"),"H"));#采用getresult获取名称为“monitor"的监视器中的数据集H的数据，然后采用getattribute命令获取数据集中的所有属性,最后采用addattribute命令在数据集dataset中添加一个矢量属性H，包含H的所有属性；
E = farfield3d(dataset,2);
ux = farfieldux(dataset,2);
uy = farfielduy(dataset,2);
image(ux,uy,E,"","","title","polar");

思考：在getattribute命令中未找到getattribute(getresult("monitor","H"),"H")这种语法说明，即getattribute(dataset,"a")格式。不知此处的"H"代表啥？

参考FDTD官网getattribut命令：https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034409534-getattribute-Script-command

二、参考FDTD官网farfieldux/farfielduy命令介绍：

https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034410134-farfieldux-Script-command；

https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360034410154-farfielduy-Script-command;

1. Farfieldux命令功能：将farfield3d中进行3D模拟获得的远场数据来赋值给ux矩阵。可以参考farfield3d文档中关于不同监视器取向ux，uy，na，nb的解释信息。

（1）语法1 out=farfieldux(“mname”, f, na, nb, index) :可以参考farfield中的说明，相关参数定义同farfield3d。获得的矩阵为N*M阶矩阵，其中N是空间索引数目，M是频率点数；

（2）语法2 out=farfieldux(dataset,f,na,nb,index): 可以参考farfield中的说明，相关参数定义同farfield3d。获得的矩阵为N*M阶矩阵，其中N是空间索引数目，M是频率点数。

2. Farfielduy命令功能：将farfield3d中进行3D模拟获得的远场数据来赋值给ux矩阵。可以参考farfield3d文档中关于不同监视器取向ux，uy，na，nb的解释信息。

（1）语法1 out=farfielduy(“mname”, f, na, nb, index) :可以参考farfield中的说明，相关参数定义同farfield3d。获得的矩阵为N*M阶矩阵，其中N是空间索引数目，M是频率点数；

（2）语法2 out=farfielduy(dataset,f,na,nb,index): 可以参考farfield中的说明，相关参数定义同farfield3d。获得的矩阵为N*M阶矩阵，其中N是空间索引数目，M是频率点数。

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