FullWAVE

产品定位

FullWAVE 是一款采用有限差分时域（FDTD）方法进行全矢量电磁仿真的光子器件仿真软件，其前身为 RSoft 公司的标志性产品 RSoft FullWAVE。它用于研究光在各种光子结构中的传播，包括集成波导与光纤波导器件、光路以及光子晶体等纳米光子器件。RSoft 光子器件工具（含 FullWAVE）现已并入 Keysight（是德科技）的光学与光子工程设计产品组合。

核心功能

• 全矢量场求解：基于成熟的 FDTD 算法，支持二维、径向和三维仿真，可在任意结构和材料中实现全矢量场解；
• 材料建模：可精确建模介电与磁性材料，以及各向异性、色散和非线性材料；
• 边界条件：包含完全匹配层（PML）、周期性以及对称/反对称边界条件；
• 分析监测：测量功率通量、能量密度等电磁量，并通过快速傅里叶变换（FFT）和离散傅里叶变换（DFT）进行频率分析；
• 自动化工具：内置 Q-Finder 自动搜索腔模式与品质因子，配合 MOST 实现参数化研究与设计优化；
• 高性能计算：支持多 CPU/多核并行处理、跨网络集群计算，以及 NVIDIA GPU 加速，可显著提升仿真速度。

典型应用

适用于波分复用（WDM）器件（如环形谐振器）、光子带隙电路、光栅与衍射结构、腔计算、纳米与微米光刻、生物光子学、LED 提取分析、传感器与生物传感器设计、表面等离子体、负折射率材料以及超表面与超透镜设计等光子器件与系统研究。

工作原理

FullWAVE 在非均匀网格上求解麦克斯韦方程组，是一个时域求解方案，涵盖散射、透射、反射、吸收等效应的影响，并可通过傅里叶变换选项进行频域分析。