2.2.2 时域有限差分法（FDTD）

文档摘要

2.2.2 时域有限差分法（FDTD）在光子晶体、超构材料、集成光路乃至新型拓扑光子器件的设计链条中，能带结构从来不是静态的“快照”，而是一幅需要在时间维度上被逐帧解码的动态图谱。当传统平面波展开法（PWE）在处理强色散、瞬态激发、非线性响应或含时边界条件时渐显疲态，时域有限差分法（FDTD）便不再仅是电磁仿真的“备选工具”——它跃升为能带反演与动力学解析的第一性原理引擎。但请注意：FDTD本身并不直接输出布里渊区中的 $\omega(\mathbf{k})$ 关系；它输出的是 $\mathbf{E}(x,y,z,t)$ 和 $\mathbf{H}(x,y,z,t)$ 的完整时空演化。能带结构，是我们在时域洪流中逆向打捞出的频域珍珠。