在Lumerical FDTD中，磁偶极子通常用于激发TE模式，而电偶极子用于激发TM模式（文心一言）

在Lumerical FDTD中，磁偶极子通常用于激发TE模式，而电偶极子用于激发TM模式，但具体效果取决于偶极子的方向与目标模式的电场/磁场主分量匹配程度。以下为详细分析：

1. TE与TM模式的定义

• TE模式（横电模式）：电场完全垂直于传播方向（Ez​=0），磁场在传播方向有分量（Hz​不=0）。
• TM模式（横磁模式）：磁场完全垂直于传播方向（Hz​=0），电场在传播方向有分量（Ez​不=0）。

2. 偶极子与模式的对应关系

• 磁偶极子（Magnetic Dipole）：
  • 其磁场分量在传播方向（Hz​）较强，与TE模式的磁场特性匹配，因此更适合激发TE模式。
  • 例如，在二维仿真中，使用θ=0的磁偶极子可高效激发TE模式。
• 电偶极子（Electric Dipole）：
  • 其电场分量在传播方向（Ez​）较强，与TM模式的电场特性匹配，因此更适合激发TM模式。
  • 例如，在二维仿真中，使用θ=0的电偶极子可高效激发TM模式。

3. 实际仿真中的验证

• 案例1：二维光子晶体仿真
  在光子晶体能带结构仿真中，通过设置磁偶极子源可观察到清晰的TE模式能带（如酒红色曲线），而电偶极子源则对应TM模式（如浅蓝色曲线）。这表明磁偶极子与TE模式、电偶极子与TM模式之间存在明确的对应关系。
• 案例2：三维波导仿真
  在波导模式分析中，磁偶极子源激发的场分布与TE模式的理论解高度吻合（如Ex​为主分量，Hz​显著），而电偶极子源则更匹配TM模式（如Ez​为主分量，Hx​显著）。

4. 特殊情况与注意事项

• 偶极子方向的影响：
  若偶极子方向与目标模式的主分量不匹配（如用垂直方向的电偶极子激发TE模式），激发效率会显著降低，甚至可能激发出混合模式。
• 对称性边界条件：
  在仿真中，可通过设置对称性边界条件（如Symmetric/Anti-symmetric BC）过滤特定模式。例如，在z=0平面设置Symmetric BC可保留所有TE模式，而Anti-symmetric BC则保留TM模式。
• 全空间辐射特性：
  偶极子是全空间辐射源，即使使用特定方向的偶极子，仍可能激发少量其他模式。此时需结合模式分解或滤波技术提取目标模式。

5. 结论与推荐

• 标准情况：
  • 磁偶极子 → TE模式
  • 电偶极子 → TM模式
    此对应关系在大多数光子学仿真中成立，尤其是当偶极子方向与模式主分量匹配时。
• 复杂结构：
  若结构存在各向异性或模式耦合（如地-电离层波导中的准TM/准TE模），需通过模式分解或频域分析进一步确认激发效果。