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Abstrakt

FDTD-Formulierung für das allgemeine Dispersionsmodell unter Verwendung der Z-Transformationsmethode

Akbar Asadi und Ahmad Mohammadi

In diesem Artikel wird die Streufeldformulierung Finite-Difference Time-Domain (FDTD) für dispersive Materialien entwickelt und vorgestellt. Ein neues Modell, das sogenannte Allgemeine Modell, wird zur Modellierung dispersiver Materialien im sichtbaren Wellenlängenbereich unter Verwendung der FDTD-Methode mit hoher Effizienz vorgeschlagen. Für das allgemeine Modell wird eine Parameterschätzungsmethode eingeführt, um Materialpermittivitätsfunktionen schnell und genau anzupassen. Die FDTD-Formulierung basiert auf der Z-Transformationsmethode und modelliert auch die frequenzabhängige dispersive Natur der Permittivität. Wir führen ein Frequenzapproximationsdesign ein. Diese Designtechniken werden verwendet, um Näherungen an das allgemeine Modell zu konstruieren. Die implementierte FDTD-Methode wird durch die vorübergehend reflektierten und übertragenen Felder von einer Goldplatte aufgrund des Einfalls eines Gaußschen Impulses verifiziert. Zur Validierung unseres Ansatzes berücksichtigen wir die Lichtwechselwirkung mit einem unendlichen Goldnanozylinder, berechnen den Streuquerschnitt (SCS) und vergleichen ihn mit der analytischen Lösung.