为什么光学仿真中FDTD用的多，力学/多物理场中FEM用的多？
2023-12-27 阅读 29
光学仿真中常用的FDTD（时域有限差分法）方法和力学/多物理场中常用的FEM（有限元法）方法之所以在不同领域中使用较多，是因为它们各自具有适用于不同问题的优势。
FDTD方法在光学仿真中被广泛使用，原因如下：
1. 时域仿真：FDTD方法是一种时域仿真方法，可以模拟光在时间和空间上的传播。这使得FDTD方法特别适用于研究光的脉冲传输、非线性效应、快速光开关等与时间相关的现象。
2. 高频仿真：FDTD方法对高频电磁波的仿真效果较好，适用于光学频段的仿真，包括微波、红外线和可见光等。
3. 简单易懂：FDTD方法的原理相对简单，易于理解和实现。这使得它成为光学仿真领域中一个常用的方法。
FEM方法在力学和多物理场仿真中被广泛使用，原因如下：
1. 广泛适用性：FEM方法可以处理各种不同类型的物理问题，包括力学、电磁、热传导等多个物理场的耦合问题。这使得FEM方法在多物理场仿真中具有广泛的适用性。
2. 复杂几何形状：FEM方法可以处理复杂的几何形状和边界条件，适用于模拟实际工程中的复杂结构和材料。
3. 精确度高：FEM方法通常具有较高的精确度，可以提供准确的数值解。这使得FEM方法在需要较高精度的仿真问题中得到广泛应用。
总之，FDTD方法在光学仿真中的优势主要体现在时域仿真和高频仿真方面，而FEM方法在力学和多物理场仿真中的优势主要体现在广泛适用性、处理复杂几何形状和提供高精度数值解方面。
更新于 2023年12月27日
