非局域完美吸收薄膜的设计与仿真

时域有限差分（FDTD）方法在计算金属纳米结构的非局域特性时，往往需要更小的空间离散步长，当模型尺寸较大时会给计算带来困难。而描述金属非局域介电特性的流体力学模型由于纵向波矢的引入，给传输矩阵法（TMM）等半解析方法的运算造成不便。因此，提出了一种结合FDTD与TMM求解纳米金属非局域薄膜吸收率的方法。采用FDTD方法获得金属的反射系数和透射系数，并反演得到非局域金属的等效介电常数。将等效介电常数及模型参数代入TMM中，计算出完整结构的电磁特性。结果表明，该方法能很好地解决FDTD离散网格过小造成的内存不足和TMM中纵向波矢带来的计算复杂问题，且能快速完成分层纳米结构反射率、透射率和吸收率的计算。