分析组

本节是关于创建分析组的介绍。

创建分析组

分析组的设计思路

下面以直角坐标系电场矢量转换为球坐标系电场矢量的分析组为例，详细介绍分析组的设计思路。

理论分析

将二维监视器结果中的直角坐标系电场矢量转换为球坐标系电场矢量。已知，存在直角坐标系电场矢量向球坐标系电场矢量的转换公式为：

$\begin{aligned} \\ &E_r = E_x sin\theta cos\phi+ E_y sin\theta sin\phi + E_z cos\theta\\ &E_\theta = E_x cos\theta cos\phi+ E_y cos\theta sin\phi - E_z sin\theta\\ &E_\phi = - E_x sin\phi + E_y cos\phi \end{aligned}$

分析组的创建

1.设置分析组的坐标原点；

2.添加创建监视器（或光源）的所需变量，监视器记录仿真数据，作为分析的数据来源；

3.创建监视器（或光源）的脚本，编写、运行脚本程序；

4.创建分析所需变量和分析结果的变量名称；

5.在分析脚本窗口编写相应脚本程序。

结果测试

比较原始矢量电场图（a）和分解后的合成矢量电场图（b）：

分析库

软件内置分析库，方便用户处理一些相对复杂的后处理问题。

内置分析组

电位移场

Name	Description	Application
D	用于计算电位移矢量。	FDTD，FDFD
D_adv	用于电位移矢量的高级计算，其中监视器的空间插值为None。	FDTD，FDFD

能带

Name	Description	Application
Bandstructure	用于计算指定结构的能带。	FDTD
Dipole clouds	产生指定数目的偶极子，其中每个偶极子的位置、相位、方向均随机分布。	FDTD，FDFD

数据处理

Name	Description	Application
Curve monitor	由一组点监视器形成的弧形监视器，其中每个点监视器与圆心的距离相同。	FDTD，FDFD
E outline	分析组使用折射率监视器和FDFP监视器得到包含结构轮廓的电场分布图。	FDTD，FDFD

远场

Name	Description	Application
Far field from a closed box	根据等效原理从近场电磁场计算出远场电磁场分布。	FDTD，FDFD
Directivity	根据等效原理从近场电磁场计算出远场方向性。	FDTD，FDFD

光力

Name	Description	Application
OF_MST	通过麦克斯韦应力张量法（MST）计算光力。	FDTD，FDFD
OF_V	通过体积法计算光力。	FDTD，FDFD

其他物理量

Name	Description	Application
Thermal emission	用于计算热辐射功率。	FDTD，FDFD
Current charge density	用于计算电荷密度和电流密度。	FDTD，FDFD
Induced current	用于感应电流计算。	FDTD，FDFD
Resistance heat	用于计算电阻热分布。	FDTD，FDFD

光功率

Name	Description	Application
Cross section	用于计算散射截面、吸收截面和消光截面。	FDTD，FDFD
Power absorbed	用于计算一定体积材料的吸收率。	FDTD，FDFD
Power absorbed advanced	用于计算一定体积材料的吸收率。该方法适用于金属或其它强吸收材料的工程。	FDTD，FDFD
Transmission box	用于计算封闭区域的透射功率。	FDTD，FDFD

光电效应

Name	Description	Application
Generation rate	用于计算光子生成率。	FDTD，FDFD
Quantum efficiency	用于计算量子效率（QE）和辐射衰减率（gamma）。	FDTD，FDFD

谐振

Name	Description	Application
High Q analysis	计算高品质因子。	FDTD
Low Q analysis	计算低品质因子。	FDTD
Mode area	计算约束模态的模态面积。	FDTD，FDFD
Mode volume	计算约束模态的模态体积。	FDTD，FDFD

分析组的使用

添加分析组，以方向性分析组为例。

根据仿真需求，设置分析组的参数为：

对于全空间/接地两种情况，远场方向性的计算结果：