FDTD快速入门之Lumerical脚本语言Pickup（七）数据获取与分析（Analysis）

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前言

这篇文章里，我们讲一讲如何进行仿真数据的获取和分析。FDTD的仿真结果通常只有光波的复振幅、相位、透射率等较为简单的数据；如果想要获得一些自己想要的结果，比如材料表面的相位损失，衍射波的分布，以及一些更复杂的结果，就需要对获取的数据进行分析。本文仅列出一部分关于仿真结果获取的命令，关于更复杂的分析和计算我们将不会在本文中说明，大家可以在FDTD给出的一些分析组（Analysis group）中查看，也可以根据自己阅读的文献或有关理论编写自己的分析脚本。

下面我们假定仿真模型为如下的一个模型，并且运行后处在Analysis模式（这个时候可以直接获取仿真结果并查看，也可以利用脚本进行数据的分析），在此基础上我们使用后文的脚本绘制一段监视器T处获取的“频率-相位”关系。

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数据获取

一般来说仿真结果的获取方式有getdata()和getresult()两种，而原始数据可以通过get()和getnamed()获取，下面给出了几种不同方式获取数据的例子：

#使用get获取光源位置
select("Planewave");
source_z=get("z");

#使用getnamed获取监视器T位置
T_z=getnamed("T","z");

#使用getdata获取T所在位置的光波相位
Ey=getdata("T","Ey");
phase=angle(Ey);
phase=pinch(phase);

#使用getresult获取光波的频率f
E=getresult("T","E");
f=E.f;

#绘制f-phase曲线
plot(f,phase,"f Hz","pha");

输出结果如图：

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数据可视化

一般来说FDTD里面主要绘制的都是数据的二维平面图，所以有三种命令：

• plot（一维折线图，需要至少两组数据）
• image（二维彩色图，只能以二维矩阵作为输入）
• visualize（二维彩色图，以数据集（dataset）作为输入）
  示例如下：

#plot
x=linspace(1,50,50);
y=randmatrix(1,50);
plot(x,y,"x","y");
#image
mtx=randmatrix(50,50);
image(mtx);
#visualize
a=linspace(1,50,50);
b=linspace(1,40,40);
R=randmatrix(length(a),length(b));
r=matrixdataset("r");
r.addparameter("a",a); 
r.addparameter("b",b); 
r.addattribute("R",R); 
visualize(r);

下面是输出（按顺序排列）：

一般来说getresult()获取的是dataset，可以直接用visualize绘图，如果是个人处理过的数据，用plot或者image更为常见。

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“?”命令

FDTD设置参数和获取数据的方式相对来说比较简单，但是有的时候我们可能并不清楚自己想要获取的数据叫什么名字，或者不知道能够从监视器中获取哪些结果，那么可以通过在单行命令窗口输入"?"命令很方便的得到（图中红圈标出的位置）

下面是一些例子：

?get;

?getdata("R");

?set;