一、完美匹配层（PML）边界
原理：PML是一种特殊的吸收边界条件。它基于麦克斯韦方程组的特殊解来设计，其材料参数是经过精心选择的，使得在这个边界区域内，电磁波能够无反射地进入并被吸收。从数学上来说，它是通过在边界区域内改变介质的电磁特性（如介电常数和磁导率）来实现对电磁波的吸收。例如，将PML看作是一种“电磁海绵”，当光（电磁波）传播到这个边界区域时，就像水被海绵吸收一样，光会逐渐被PML吸收，而不会被反射回来干扰波导内部的光场分布。
应用场景和作用： 在光学波导模拟中，主要用于模拟开放边界条件，即模拟光在波导中传播时向周围空间辐射的情况。当研究波导的辐射损耗时，PML边界是非常合适的选择。例如，在微纳光学器件中，光在波导弯曲处或者波导与其他结构的连接处可能会发生辐射泄漏，PML边界可以准确地模拟这种辐射损耗的情况。它能够有效地减少由于边界反射而引起的数值误差，使得模拟得到的光场分布更加接近真实物理情况。这对于高精度的光学模式计算和损耗分析等任务至关重要
二、金属边界
原理：金属边界是基于金属对电磁波的反射特性来设定的。金属在光学频段通常具有很高的电导率，根据电磁理论，当电磁波入射到金属表面时，会产生感应电流，这个感应电流又会产生一个反射波，使得大部分的入射电磁波被反射回来。可以简单地理解为，金属边界就像一面镜子，光（电磁波）照射到上面时，大部分光会被反射回去，只有很少一部分能量会被金属吸收（在高频情况下，金属的趋肤效应会使得光在金属表面的一个很薄的层内被吸收）。
应用场景和作用：在模拟中，金属边界通常用于简化计算或者模拟特定的物理场景。例如，当我们主要关注波导内部的光场模式，而不太关心光在边界处的辐射情况时，可以使用金属边界来减少计算量。因为金属边界反射光，所以在一定程度上可以将波导看作是一个封闭的结构，这样可以避免对边界吸收情况的复杂计算。 金属边界也可以用于模拟一些实际物理器件中存在金属封装或者金属反射层的情况。例如，在某些光学传感器或者光电器件中，波导周围可能有金属屏蔽层，此时使用金属边界可以更好地模拟这种实际结构对光场的影响。
