FDTD 三维仿真软件 - 国产自主研发光学工程软件系列
软件概述
软件概述
武汉二元科技有限公司自主研发的 FDTD 软件是GOS通用光学软件的一款基于有限时域差分法（FDTD）的三维仿真软件。它可以仿真优化光学系统，可进行光学器件的建模、设计、分析、优化，可广泛应用于航天、航空、中电、船舶、兵器部、移动通信、激光、LED、非线性、超材料等行业。
FDTD 软件能够实现有效且强大的仿真能力，并对具有非常精细结构细节的微纳光器件进行分析，高性能二维/三维麦克斯韦方程求解能够精确分析具有微纳尺寸或亚波长结构与紫外、可见、红外、太赫兹和微波的相互作用，能被广泛应用于微纳光电子器件、工艺以及材料的设计、分析和优化。
FDTD 软件支持自动化 API，使用户能够执行强大的自定义分析、优化、和生成出版物质量的绘图以及复杂的自动化工作流程，支持python和matlab等接口。
功能介绍
功能介绍
1.核心模块
建模与网格划分：支持复杂几何建模（如光子晶体、超表面、波导结构），兼容CAD文件导入及参数化设计；
自适应非均匀网格技术，针对微纳尺度结构（如纳米天线、超透镜）实现高分辨率局部加密，平衡计算效率与精度。
材料体系：内置多波段材料库（金属、介质、半导体、非线性材料、超材料等），支持自定义色散模型（Drude/Lorentz/自定义拟合）。
激励源与边界条件：提供多种光源类型（平面波、高斯光束、偶极子等），支持宽谱脉冲与时域调制；
吸收边界（PML/UPML）与周期边界灵活配置，适应开放或周期性结构仿真需求。
求解器与后处理：时域场分布动态可视化，频域傅里叶变换分析（透射/反射谱、模式场分布、近远场转换）。支持电磁场能量密度、Q因子、Purcell因子等关键参数提取。
2.特色扩展模块
多物理场耦合：可选耦合热力学/半导体载流子模型，分析光热效应、电光调制等复杂场景；
逆向设计与优化：集成拓扑优化算法与机器学习接口，实现超构表面、光子晶体等器件的智能设计。
技术特点
技术特点
1.计算效率，支持GPU加速+混合并行架构，计算速度提升5-10倍
2.国产化适配，自主可控，兼容国产芯片与操作系统
3.行业定制，内置国防、光通信等行业专用模板与材料库
4.用户界面，全中文交互+本土化技术支持，降低使用成本
应用场景深化
应用场景深化
1.国防与前沿科技
隐身材料设计：模拟超材料/等离子体结构在雷达波段的吸波特性，优化隐身涂层性能；
光电对抗系统：分析高功率激光与复杂环境的相互作用，评估器件抗损伤能力。
2.光通信与集成光子学
硅基光子芯片：仿真波导耦合器、微环谐振腔的传输损耗与串扰，优化5G/6G光模块设计；
高速光调制器：结合电光效应模型，预测调制带宽与线性度指标。
3.新型材料与器件
量子点发光器件：模拟微腔结构与光子态密度调控，提升LED/量子光源的出光效率；
超表面成像系统：设计亚波长相位调控单元，实现轻量化平面透镜与全息投影。
4.科研与教育
算法验证平台：开放底层接口供研究人员测试新型FDTD算法（如亚网格技术、高阶格式）；
教学实验工具：提供可视化电磁波传播案例库，辅助高校电磁场课程教学。
生态与兼容性
生态与兼容性
工业软件链集成：支持与光学设计软件（Zemax）、EDA工具（如Ansys）数据互通，嵌入产品研发全流程。
核心价值总结
核心价值总结
武汉二元科技FDTD软件通过“高精度求解+行业深度适配+自主可控生态”三位一体架构，突破国外技术封锁，为科研机构与高端制造业提供从原理验证到量产优化的全栈解决方案，助力中国在微纳光电子、国防科技等领域的自主创新。
