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學(xué)員lpvRV5新蟲 (初入文壇)
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[交流]
時域有限差分軟件MEEP試用經(jīng)歷
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MEEP（Massachusetts Institute of Technology, ab-initio.mit.edu）是一款免費的時域有限差分（FDTD，finite-difference time-domain）波動光學(xué)模擬軟件，試用了一下，感覺挺不錯的，各種功能較為齊全。由于是黑框程序，沒有精美的圖形操作界面，感覺國內(nèi)用的人還是不多。需要有相關(guān)的物理基礎(chǔ)，通過代碼語句指定待模擬結(jié)構(gòu)、光源等的參數(shù)，實現(xiàn)模擬。 給大家發(fā)一個我的新手經(jīng)歷吧。如果你想挑戰(zhàn)一下自我，突破圖形操作界面的浮華，提升自己的扛虐水平，就嘗試一下。  軟件僅支持在Linux系統(tǒng)下運行。大家需要首先為自己的計算機安裝Linux系統(tǒng)。對于新手來說，為了防止使用習(xí)慣的跨度過大導(dǎo)致從入門到放棄，可以先嘗試虛擬機版本Linux，親測可以完美運行MEEP。 首先安裝如VMWare或者Virtual Box虛擬機軟件。再下載一個Ubuntu16.04 64位系統(tǒng)的.iso鏡像（免費，Ubuntu官網(wǎng)即可下載），虛擬機的好處當(dāng)然是一切可以重來，操作失誤了使用恢復(fù)功能就能回到過去，絕不會讓計算機變磚。主機系統(tǒng)32、64位都可以，接下來， 1.安裝Ubuntu16.04 64位系統(tǒng)。按照虛擬機軟件官網(wǎng)說明書操作即可。安裝時斷開主機網(wǎng)絡(luò)，不然會沒完沒了加載一些附加功能，導(dǎo)致幾個小時都裝不完。安裝大約需要半個小時，由于虛擬機軟件非常人性化，虛擬機能夠自動連接主機的網(wǎng)絡(luò)。所以裝好的Ubuntu應(yīng)該是直接能上網(wǎng)的，打開Ubuntu任務(wù)欄的瀏覽器試一下。使用虛擬機的保存狀態(tài)功能，保存這個剛安裝的系統(tǒng)。 2.接下來進入正題，各種操作主要在Ubuntu系統(tǒng)的Terminal黑窗口完成。按照MEEP官網(wǎng)來就可以了，在線安裝，這里簡單敘述一下。 為Ubuntu系統(tǒng)下載安裝Miniconda，最簡單的是在線安裝。依次輸入以下命令。 wget https://repo.continuum.io/minico ... est-Linux-x86_64.sh -O miniconda.sh bash miniconda.sh -b -p <desired_prefix> export PATH=<desired_prefix>/bin:$PATH 3.在Miniconda中安裝pymeep，現(xiàn)成的無需自己編譯。 conda create -n mp -c conda-forge pymeep 4.可以了，pymeep已經(jīng)安裝到名為mp的獨立運行環(huán)境。 如果上述安裝過程卡了說明在線數(shù)據(jù)庫不穩(wěn)定，可以換個時間試試。操作錯了，可以用虛擬機的恢復(fù)保存狀態(tài)功能，重新來。 運行MEEP，打開Terminal，輸入conda activate mp回車喚醒運行環(huán)境。 提示符~$前綴由（base）切換到了（mp），表明已經(jīng)成功進入MEEP運行環(huán)境。 這樣安裝就成功了。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ pymeep，是meep的一個非常好用的版本，即MEEP作為Python語言的功能包，通過Python程序調(diào)用MEEP。 官方示例程序詳見https://github.com/NanoComp/meep/tree/master/python/examples 從示例程序隨便復(fù)制一個下來，如bendflux，ring等，程序的第一行一般是import meep as mp,這是Python語言調(diào)用meep的語句。 示例程序保存為 文件名.py，注意不是 文件名.py.txt，放置到當(dāng)前路徑， Terminal輸入python 文件名.py回車，MEEP就開始運行，顯示一些不斷滾動的字幕，例如模擬光學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)，模擬已完成百分數(shù)%等。模擬結(jié)束后按照Python程序的設(shè)定，輸出結(jié)果，例如光場圖片，.h5數(shù)據(jù)庫等，應(yīng)該和網(wǎng)上的示例結(jié)果一致。 更多編程技巧詳見官網(wǎng)教程Tutorial_Basics - MEEP Documentation等https://meep.readthedocs.io/en/latest/，說的非常詳細。大家一起學(xué)習(xí)。 憑回憶寫的，如果有誤差請指正。 R-C.png Python-Tutorial-wvg-straight-ez-000200.00.png Tut-ring-ez-0.118.gif Tutorial-wvg-bent-eps-000000.00.png |
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