等离子体介质电磁特性时域有限差分方法及应用

第1章fdtd基本原理 1.1麦克斯韦方程组及其离散化 1.2fdtd基本点及基本计算区 1.3数值稳定性 参考文献 第2章等离子体电磁特性的时域算法 2.1—维等离子体fdtd算法 2.1.1磁化等离子体的fdtd算法 2.1.2cdlt—fdtd算法 2.1.3ltjec—f—dtd算法 2.1.4算例验证 2.1.5非磁化等离子体的fdtd算法 2.2三维等离子体fdtd算法 2.2.1磁化等离子体的fdtd算法 2.2.2非时变磁化等离子体的fdtd算法 2.2.3非时变磁化等离子体的fdtd算法的数值验证 2.2.4时变磁化等离子体的fdtd算法 2.2.5时变磁化等离子体的fdtd算法的数值验证 2.2.6非磁化等离子体的fdtd算法 参考文献 第3章截断普通介质npml吸收边界 3.1npml方法 3.1.1npml方法的提出 3.1.2电磁波在npml吸收边界中的传输特性 3.1.3基于拉伸坐标系的npml吸收边界正确性验证 3.1.4npml吸收边界中不同区域的处理 3.2截断普通介质的一维npml吸收边界条件 3.3截断普通介质的二维npml吸收边界条件 3.4截断普通介质的三维npml吸收边界条件 3.4.1普通介质的fdtd递推式 3.4.2三维npml吸收边界fdtd离散式的推导 3.4.3算例验证与分析 参考文献 第4章截断色散介质npml吸收边界 4.1截断等离子体的一维m—npml吸收边界条件 4.1.1等离子体的一维fdtd递推式 4.1.2基于拉普拉斯变换原理的电流密度fdtd迭代式 4.1.3截断等离子体的一维m—npml吸收边界递推式 4.1.4算例验证与分析 4.2截断等离子体的二维m—npml吸收边界条件 4.2.1等离子体的二维fdtd公式 4.2.2截断等离子体的二维m—npml吸收边界的公式 4.2.3算例验证与分析 4.3截断磁化等离子体的三维m—npml吸收边界条件 4.3.1磁化等离子体的三维fdtd公式 4.3.2截断等离子体的三维m—npml吸收边界公式 4.3.3算例验证与分析 参考文献 第5章截断各向异性介质npml吸收边界 5.1npmi.吸收边界截断半空间各向异性介质原理 5.2截断半空间各向异性介质的一维npml吸收边界条件 5.2.1各向异性介质的一维fdtd递推式 5.2.2截断各向异性介质的一维npml吸收边界fdtd电场分量递推式 5.2.3截断各向异性介质的一维npml吸收边界fdtd磁场分量递推式 5.2.4截断各向异性介质的一维npml吸收边界fdtd拉伸变量递推式 5.2.5截断半空间各向异性介质算例分析 5.3截断各向异性介质的二维npml吸收边界条件 5.3.1各向异性介质的二维fdtd递推式 5.3.2截断各向异性介质的二维te波npml吸收边界递推式 5.3.3截断各向异性介质的二维tm波npml吸收边界递推式 5.3.4截断各向异性介质的二维npml吸收边界算例分析 5.4截断各向异性介质的三维npml吸收边界条件 5.4.1各向异性介质的三维时域差分方程 5.4.2截断各向异性介质的三维npml吸收边界：电场迭代式 5.4.3截断各向异性介质的三维npml吸收边界：磁场迭代式 5.4.4npml中辅助方程的fdtd迭代式及不同区域的处理 5.4.5数值算例验证 参考文献 第6章色散介质m—upml吸收边界 6.1等离子体中麦克斯韦方程组 6.2等离子体m—upml吸收边界理论 6.2.1m—upml吸收边界电场公式 6.2.2m—upml吸收边界磁场公式 6.3卷积处理及公式离散 6.3.1卷积处理 6.3.2fdtd离散公式 6.4算法验证与分析 6.4.1一维算例验证 6.4.2三维算例验证 参考文献 第7章非时变等离子体中电磁波的电磁散射特性 7.1非磁化等离子体电磁散射特性 7，1.1不同等离子体碰撞频率下电磁散射特性分析 7.1.2不同等离子体频率下电磁散射特性分析 7.2磁化等离子体电磁散射特性 7.2.1不同等离子体碰撞频率下电磁散射特性分析 7.2.2不同等离子体频率下电磁散射特性分析 参考文献 第8章等离子体薄层涂覆导体目标磁散射的sibcs—fdtd方法 8.1并置sibcs—fdtd方法 8.1.1表面阻抗边界条件在fdtd方法中的运用 8.1.2并置节点原理的提出 8.2电磁波垂直入射到涂覆导体的并置sibcs—fdtd方法 8.2.1涂覆导体的时域表面阻抗边界条件 8.2.2表面阻抗边界条件在fdtd方法中的实现 8.2.3电磁波垂直入射到涂覆导体的数值算例 8.3电磁波斜入射到涂覆导体的并置sibcs—fdtd方法 8.3.1电磁波斜入射到涂覆导体的时域表面阻抗表达式 8.3.2并置节点表面阻抗边界条件公式在fdtd中的实现 8.3.3平行极化电磁波斜入射到涂覆导体一维算例的验证 8.3.4垂直极化电磁波斜入射到涂覆导体一维算例的验证 8.4非磁化等离子体涂覆金属目标的并置sibcs—fdtd方法 8.4.1金属表面涂覆非磁化等离子体薄涂层的表面阻抗模型 8.4.2表面阻抗边界条件公式在时域中的推导 8.4.3三维并置节点sibcs—fdtd迭代公式 8.4.4算例验证与分析 参考文献 第9章时变等离子体中电磁波电磁特性 9.1一维瞬变等离子体的算法验证与数值分析 9.1.1一维瞬变等离子体电磁特性解析解的推导 9.1.2fdtd算法验证与数值分析 9.2—维缓变磁化等离子体的算法验证与数值分析 9.2.1一维缓变等离子体电磁特性的理论分析 9.2.2fdtd算法验证与数值分析 9.3一维复杂变化等离子体的算法验证与数值分析 9.3.1一维复杂变化等离子体电磁特性的理论分析 9.3.2算法验证与数值分析 9.4一维部分填充时变等离子体对电磁波的频域影响 9.4.1部分填充非时变等离子体 9.4.2部分填充瞬变等离子体 9.4.3部分填充复杂时变非磁化等离子体 9.4.4部分填充复杂时变磁化等离子体 9.5三维谐振腔中填充时变等离子体后的特性 9.5.1瞬变非磁化等离子体情形 9.5.2瞬变磁化等离子体情形 9.5.3缓变非磁化等离子体情形 9.5.4缓变磁化等离子体情形 9.6时变等离子体目标的电磁散射特性分析 9.6.1时变非磁化等离子体球的电磁散射特性 9.6.2时变磁化等离子体球的电磁散射特性 9.6.3时变非磁化等离子体涂覆金属球的电磁散射特性 9.6.4时变磁化等离子体涂覆金属球的电磁散射特性 9.6.5时变非磁化等离子体涂覆导弹的电磁散射特性 9.6.6时变磁化等离子体涂覆导弹的电磁散射特性 参考文献 …… 第10章一维等离子体光子晶体带隙特性 第11章二维等离子体光子晶体带隙特性 第12章周期金属纳米结构表面等离子体激元 附录a 附录b 附录c 附录d 附录e等效输入阻抗公式推导 附录f基于平面波的散射矩阵方法