光子学和纳米技术的进步已经彻底改变了人类在通信和计算方面的能力。本书介绍了时域有限差分计算电磁学在光子学和纳米技术方面的新进展。

艾伦•泰福勒（Allen Taflove），美国西北大学全职教授，西北大学电气工程专业学士、硕士、博士。自1972年以来致力于发展FDTD基础理论、算法及应用。2010年泰福勒教授的工作被Nature Milestones|Photons收录，称其为求解麦克斯韦方程组数值方法的两位主要先驱者之一。当前，他是世界上他引最高的技术类作者之一。他的三本安泰科（Artech）版图书《计算电动力学：时域有限差分法》的综合引用居工程史十大被引书籍之首，并且在物理学史上他引率最高书籍中排名第七。阿尔达凡•奥斯库奥伊（Ardavan Oskooi），日本京都大学博士后研究员，多伦多大学工程科学专业学士，麻省理工学院（MIT）计算设计与优化专业硕士，MIT材料科学与工程专业博士。奥斯库奥伊博士与约翰松教授领导了Meep软件的开发，Meep软件是MIT开发的功能强大、免费、开源的麦克斯韦方程组求解器（FDTD软件包）。Meep软件被超过600份杂志引用，下载量超过54000次。斯蒂芬• G.约翰松（Steven G. Johnson），麻省理工学院（MIT）应用数学与物理教授，MIT物理学、数学及计算机科学学士，物理学博士。独立及共同发表150余篇论文，出版一本2008版教科书，授权27项专利。约翰松教授的研究成果主要集中在纳米光子学系统及光子晶体的设计及理解方面。他也因几款免费数值软件包而著名，包括MPB和Meep电磁建模仿真工具，以及快速傅里叶变换的FFTW软件包，他也因FFTW软件包获得1999年数值软件威尔金森（Wilkinson）奖。

前言 光子学与纳米技术的进展可能带来人类在通信能力、理解基本生命过程的计算能力以及对恐怖的疾病（如癌症）的诊断和治疗能力方面的变革。对于追求这些进展而言，关键是理解并建立光与纳米尺度、三维（3D）材料结构相互作用的合适模型。这类结构的重要几何特征和材料非均匀性可能小到几十个原子的排列。当前，已经确认对这种纳米结构与光相互作用最有效的计算模拟方法是基于经典电动力学基本麦克斯韦方程组的数值求解，视需要辅以与量子电动力学（更基础，但计算起来更麻烦）的空间局域化混杂。 本书针对工作在光子学和纳米技术所有领域的学术和工业界研究人员，对光与纳米尺度材料结构相互作用的计算表述和实施的当前现状进行了综述。对于采用时域有限差分（FDTD）技术求解麦克斯韦方程组而言，过去40年来主要由作者之一（Taflove）参见在线文章，http://www.nature.com/milestones/miklephotons/full/milephotons02.html,该文中，“自然里程碑|光子学”将Toflove教授引证为求解麦克斯韦方程组数值方法的两大主要先驱之一。在电气工程领域开展了研究工作，过去12年来主要由我们中的两个作者（Oskooi和Johnson）Oskooi博士和Johnson教授在麻省理工学院（MIT）领导开发了一套功能强大、免费、开源的FDTD麦克斯韦方程组求解器软件工具——Meep（MIT电磁方程组传播的缩写），该软件可从http://abinitio.mit.edu/meep网站下载。已经有超过600篇出版的期刊文章引用了Meep，下载量超过54000次。在物理...