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四能级材料仿真分析
本案例使用自定义计算模式计算四能级材料平板特性，平板Z方向厚度1μm,其他尺寸和材料详见下面参数说明。本案例计算X正方向入射平面波，四能级材料平板在150THz450THz频率范围的特性。
在自定义模式下，用户需要对仿真问题的各个环节有较深入的理解和设计，手动设置激励源和监视器。自定义模式可适用于普遍的电磁仿真问题，借助软件的后处理工具，对监视器的数据做进一步处理，即可得到其它各个计算模式的结果。EastWave软件自定义模式具备以下特点：
具有不同类型的激励源，方便快捷；
具有宽频设置功能；
具有不同类型的监视器；
可以通过不同的后处理脚本，得到需要的结果；
四能级材料（光泵浦）采用四能级双电子模型，可用于模拟增益和激光。标准四能级过程的各能级粒子数方程如下：
四能级材料（光泵浦）参数设置页面如下：
参数含义如下：
启动软件，通过新建工程向导进入计算模式选项，选择自定义计算模式，设置相关参数
●新建材料
工程管理器窗口 > 鼠标右击材料 > 新建材料，点击进行材料设置；本案例所使用的四能级材料设置如下，材料类型选择四能级材料光泵浦，频域参数设置f0a设置为1.25577e+15/2/pi，fca设置为1.0e+13/2/pi，f0b设置为2.51154e+15/2/pi，fcb设置为1.01e+13/2/pi；时域参数t30设置为3e-10，t32设置为1e-13，t21设置为3e-10，t10设置为1e-13；粒子数参数总粒子数密度设置为5e+23，勾选粒子数守恒。
●新建模型
鼠标右击建模> 新建几何结构体> 新建长方体,中心坐标为（0，0，0），长度、宽度和高度分别设置为0.1，1，1
右键cube，选择设置材料，设置材料为laser_material。
●新建激励源
鼠标右击建模>新建激励源,类型选择场源；信号选择新建函数对象,类型选择高斯脉冲（时域信号）,脉冲宽度设置为6,中心时间设置为8,载波频率设置为399.7,杂项的时间窗口选择无时间窗；空间分布选择新建函数对象,类型设置均匀分布；其余参数设置如下图所示
辐射设置如下图所示，强度设置为2e6,偏振90，勾选极化按辐射方向绑定
●新建监视器
鼠标右击建模>新建监视器，类型选择场点监视器，X,Y,Z位置设置如下图所示
' fill='%23FFFFFF'%3E%3Crect x='249' y='126' width='1' height='1'%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E)
设置单位，在 工程管理器 窗口展开 配置 ，双击 设置单位，选择新建单位，单位设置为：THz,um,ps
设置计算区域，在工程管理器窗口展开配置，双击计算区域，计算区域设置策略选择自定义，x、y、z方向计算区域设置如下图所示
点击边界设置，x正负方向设置为吸收边界条件，y、z正负方向设置为周期边界条件
点击频率设置，最小频率设置为150THz，最大频率设置为450THz
点击时间设置，时间策略选择自定义，最大物理时间设置为32
点击求解器，取消启用自动结束计算
设置网格，在工程管理器窗口展开配置，双击网格，网格类型选择非均匀网格，非均匀网格下设定物体区域的单波长网格数和远离物体区域（可以认为是计算区域边界处）的单波长网格数。近物体区域单波长网格数为15；远物体区域单波长网格数为15；最大最小网格比为2。
网格剖分检查，网格精度设置完后，启动计算前可预览网格划分情况，点击生成网格图标，弹出窗口中的生成网格区域默认选择自动，划分网格。点击工具栏上不同网格面显示：可以选择显示不同截面（截面XOY、截面YOZ、截面ZOX）网格划分情况。预览网格划分效果如下：
点击文档参数验证按钮，进行文档验证，文档验证成功之后，点击启动计算，进行求解器设置，计算开始以后，消息窗口给出提示/警告/报错信息，双击某个正在计算的计算任务或鼠标右键打开观察器以观可察电磁波入射到物体上的实时变化情况。
●查看实时场
FDTD属于时域算法，在计算过程中可以观察电磁波的动态演化过程，仿真过程中，点击工具栏按钮，可以观察电磁波的动态过程。点击工具栏选择观察的物理量（Ex、Ey、Ez等），选择观察切面（XOY、YOZ、ZOX）
计算完成后，在工程管理器窗口的 结果 生成与工程文件名同名的结果条目，后缀名为mxd。
双击场点监视器下的智能数据SmartdataSignal[0]topgroup1.g1查看场点监视器结果
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