comsol光学仿真01

2021年6月23日 1点热度 0条评论 来源: Temmie1024


与RF模块比较
1.RF模块适合模拟与波长大小相近的域
2.最大网格大院大小必须是波长的一部分,大约在波长的1/6
缺点:计算过慢。
与射线光学比较
1.射线(几何)光学适合模拟远大于波长的结构
2.能够有效追踪经过复杂几何区域和材料的射线
3.近似方法:波长为零、不考虑衍射效应
波动光学应用
集成光学:波导和耦合器
光纤光学:光子晶体光纤;光纤Bragg光栅
非线性光学:谐波产生;和频与差频混合
光散射:表面散射;纳米颗粒散射
激光器和放大器:半导体激光器;棒、板和盘形激光器设计
多物理场应用
1.激光加热:材料加工;电磁、传热、结构力学
2.半导体光电子:器件设计;电磁和半导体物理
3.光刻:如何把完美的空间图像传递到抗蚀剂;电磁、化学反应、传热
4.光学传感器:当你的器件对环境敏感时,你就有了一个传感器;电磁、结构力学、传热…
波动光学模块用户接口
1.电磁波,波束包络
2.电磁波,频域(RF也包含)
3.电磁波,瞬态(RF也包含)
4.电磁波,时间显示(RF也包含)
波动光学模拟主要的结果
近场电磁场、远场电磁场、谐振模式(谐振频率、谐振周围的品质因子)、S参数(反射、吸收、透射)
如果仿真光的粒子性内容需要使用射线光学模块。
如何查看材料属性

图中就显示的是金材料的折射率随波长的变化,点击绘制按钮就可以会出右侧的图像,直观查看折射率变化趋势,中间的折射率是可以自己修改的,如果你认为给出数据和实际数据有偏差就可以自行修改。
光学添加材料
就在材料光学选项中添加。

波束包络法


波束包络法是利用包络线代替电场的方法,减少网格的刨分,进而优化。
波束包络法的传输设定


两个以上方向就不能使用波束包络法
这里也可以用户自定义相函数来确定传播方向

波束包络法的用户接口特征
右键就可以找到。

匹配边界条件
在边界上起到无反射的作用(当有反射时可能反射会与其他光叠加而产生错误的时候)
过度边界条件
相当于金属薄层,二维下就是线,三维是面。可以指定薄层厚度、色散关系等等。

阻抗边界条件
下方的阻抗边界条件就不参与计算。

场连续性边界条件
仅适用单向公式,使相位不连续的场在内部边界上连续,高级物理场选项打开时可见
相位不能忽略时就不能使用了。
不能使用波束包络法:不知道波矢、相函数;不能用一或两个主要波矢表示时。

波束包络法应用实例——非线性光学:自聚焦光束


案例是这个
在波矢中可以看到传播方向是沿x方向。(这里的k在前面变量中有定义)
也可以看到设置的边界条件
匹配边界条件的第一个是设置的入射场
第二个是出射
案例中进行了参数扫描,可以选择不同的参数值来绘制结果。

波束包络法实例应用——定向耦合器


和上个案例相似,视频没有具体演示。

波束包络法实例应用——Mach Zehnder调制器

将电信号通过光进行传输,最后再解调出电信号。


以Brewser角入射的高斯光束


案例在这里

参数化曲线
在体素选项中

对于二维只需要设置x和y,三维还要添加z,这样就可以自定义一绘制曲线了。

与FDTD的差别使用方法不同,FDTD计算更快,但精度低。comsol精度高,速度低。

    原文作者:Temmie1024
    原文地址: https://blog.csdn.net/Temmie1024/article/details/109518604
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