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本论文系统研究了时域有限差分(FDTD:Finite-Difference Time-Domain)方法中色散介质薄涂层的处理问题。完善和推广了Mikko等人的方法,使其适应于电、磁色散情形下色散介质薄层问题的处理。将加权平均得到等效介质参数的方法和移位算子时域有限差分方法相结合提出了处理色散介质薄涂层问题的通用计算方法。实现了基于MPI的SO(移位算子法)-FDTD的并行计算,并用该方法计算了包含色散介质电大尺寸复合目标的电磁散射问题。首先,讨论了一维情形下洛仑兹介质薄层的FDTD电磁场节点修正问题。磁场修正点处的等效磁导系数均由元胞内色散介质磁导系数的加权平均获得。电场修正点处等效介电系数的获得分两种情形:(1)色散介质薄层处于真空中。此时等效介电系数由元胞内真空和色散介质介电系数的加权平均获得。(2)以金属为衬底的色散介质薄层。当介质薄层大于半个元胞时用电场修正点左、右各扩展半个元胞积分获得等效介电系数。当介质薄层小于半个元胞时用电场修正点左、右各一个元胞内积分的方法获得等效介电系数。本文方法能同时体现电、磁色散对薄层反射、透射的影响,计算结果与连分数法和阻抗边界方法的结果相吻合。其次,将加权平均方法和移位算子时域有限差分方法相结合,提出了处理色散介质薄层问题的通用计算方法。德鲁模型、洛仑兹模型、德拜模型等常见的色散介质模型在修正点处的等效介质参数均可以用上述方法获得。考虑到各种色散介质模型中的频域等效介电系数和等效磁导系数均可以表达为以jω为自变量的分式多项式形式,结合SO-FDTD方法就可以得到电、磁场修正点处的时域递推关系式。真空中介质薄层、金属衬底介质薄层两种情形的三维数值结果表明本文方法准确、可靠并能够节省大量的内存空间。最后,实现了基于MPI的SO-FDTD并行网络计算。给出了在色散介质情形下程序的模式架构,消息的传递模式等。用并行算法计算了金属与非均匀等离子体电大尺寸复合目标的电磁散射问题。