基于Drude模型的二维左手材料CNADFDTD算法研究

何光峰 迟洁茹 范昊博 代小琴 宋来军

摘要： 为了解决时域有限差分方法的计算域截断问题，本文在完全匹配层方法的基础上，将克兰克尼科尔森（cranknicolson，CN）半隐式差分方式和近似去耦（approximatelydecoupling，AD）法相结合，对基于Drude模型的二维左手材料CNADFDTD算法进行研究。为验证该方法在二维频率色散左手材料区域的有效性，对色散媒质的Drude模型进行数值仿真。仿真结果表明，本文所提出的方法，不仅打破了常规FDTD的Courant 稳定条件（courantfriedrichlevy，CFL）对时间步长的限制，且受色散材料的影響很少，具有良好的吸收效果;随着CN的增大，运行时间逐渐减少，说明本文所提出的算法可以提高运算效率。该研究为左手材料的进一步发展提供了理论依据。

关键词： 完全匹配层; 时域有限差分法; CrankNicoloson 半隐式差分方式; 左手材料; Drude模型

中图分类号： TN011; TB34  文献标识码： A