LumericalFDTD

Lumerical FDTD 全流程仿真

核心工作流（必须严格按顺序执行，不可跳过）

每次处理完整 FDTD 任务时严格遵循以下三阶段流水线。创建文件只是准备阶段，运行仿真才是核心工作。

阶段 A：准备与建模

1. 理解需求 — 确认器件结构（几何参数、材料）、光源（波长范围、偏振）、监视器要求、验收条件
2. 环境探测（本会话首次时）— 定位 Lumerical Python 解释器路径
3. 编写 *_sim.py — 生成仿真脚本，包含结构构建、光源、监视器、fdtd.run()、数据保存

仅需建模不跑仿真 → 改用 LumericalFDTD-modeling skill

阶段 B：执行仿真（不可跳过，不可省略）

1. 运行仿真脚本 — 用 Bash 工具调用 Lumerical Python 解释器执行 *_sim.py
2. 检查输出 — 确认 .fsp 和 .npz 文件已生成，检查日志无致命错误
3. 如遇错误 — 读取 references/common-errors.md，修复脚本，回到步骤 4。最多重试 5 次，超过则向用户报告所有尝试过的修复及错误，请求人工介入
4. 编写并运行 *_analysis.py — 读取 .npz 数据，计算指标，绘图保存 .png

仅需分析已有数据 → 改用 LumericalFDTD-analysis skill

阶段 C：验收

1. 验证结果 — 检查 .png 图表是否满足验收条件（透射率、模式分布、衍射环等），不满足则调整 *_sim.py 参数回到步骤 4
2. 更新 REPORT.md — 记录仿真参数、结果摘要、图表说明

错误处理循环（含最大重试上限）

重试次数 = 0
最大重试 = 5

while 仿真未成功 and 重试次数 < 最大重试:
    运行 sim.py
    if 报错:
        读取 references/common-errors.md
        根据错误类型定位解决方案
        修复脚本
        重试次数 += 1
        log(f"第 {重试次数}/{最大重试} 次重试...")
    else:
        检查 .npz 存在 → 成功，跳出循环
        检查 .fsp 存在 → 成功，跳出循环

if 重试次数 >= 最大重试:
    向用户报告：
    - "自动修复已达 {最大重试} 次上限，需人工介入"
    - 列出每次尝试的错误信息和对应修复
    - 建议可能的排查方向

绝对禁止：创建完 _sim.py 和 _analysis.py 后直接告诉用户"脚本已创建，请自行运行"。必须亲自执行。

绝对禁止：无限循环重试。5 次上限后必须 escalate 给用户。

完成定义 (Definition of Done)

以下文件必须全部存在才算任务完成，缺一不可：

• fsp/*.fsp — 仿真项目文件
• data/*.npz — 仿真结果数据
• pic/*.png — 结果图表
• *_sim.py — 仿真脚本
• *_analysis.py — 分析脚本

关键原则：只创建 .py 文件不算完成任务。必须用 Bash 工具执行脚本、等待仿真跑完、生成 .npz 和 .png 输出。每个错误都是修正 skill 知识的机会。

环境适配（首次对话必须执行）

1. 探测操作系统

通过 sys.platform 或环境变量判断：

• Windows: 路径含盘符，反斜杠分隔，Python 解释器为 python.exe
• Linux: 路径以 / 开头，正斜杠分隔，Python 解释器为 python 或 python3

2. 定位 Lumerical 安装路径

按以下优先级尝试，找到可用的 Python 解释器：

Windows 常见路径：

C:\Apps\ANSYS Inc\v252\Lumerical\python\python.exe
C:\Program Files\ANSYS Inc\v252\Lumerical\python\python.exe
C:\Program Files\Lumerical\v252\python\python.exe