comsol光學模擬02

Temmie1024發表於2020-11-21

COMSOL Multiphysics
穩態電流
穩態焦耳熱
靜電
磁場(三維的不可以,只可以是穩態或低頻的)
RF模組
電磁波
 頻域
 時域顯示
 瞬態
波動光學模組
電磁波
 頻域
 時域顯示
 瞬態
 波束包絡
AC/DC模組
實體中的電流
殼中的電流
靜電
磁場(可以計算三維)
磁場和電場
磁場公式
旋轉機械
邊界條件
介質或金屬材料的厚塊
介質或金屬材料的薄膜
完美傳導邊界
週期性條件
波導饋源
電磁波激勵
吸收(輻射)邊界
域條件
散射問題的背景場激勵
模擬自由空間的完美匹配層

波動光學模擬模擬要點

新建一個模擬,選擇波動光學——電磁波,頻域——頻域研究。
然後繪製一個半徑500nm,厚度為100nm兩層的球。(這個層是從外向內劃分的)在這裡插入圖片描述
完美匹配層
完美匹配層在定義中。
一般來講是長方體、球體或圓柱,用於模擬一個開放的空間,用於吸收多餘的光波。

選中外層的八個域。注意如果是長方體,幾何型別就選擇笛卡爾,球的話要選擇球面。
還要注意一點:中心座標要和模型的座標對應。PML比例因子和比例曲波引數預設為1,如果吸波效果不好,可以適當調大該值。
在這裡插入圖片描述
圓柱的話就這樣設定
在這裡插入圖片描述
背景電場
在這裡將公式更改為散射場,在背景電場中的三個方向輸入波的表示式即可
當然背景場波形也有內建的高斯光束和線偏振平面波
在這裡插入圖片描述
在這裡插入圖片描述
色散模型在電位儀場模型中進行選擇
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資料提取
包括S引數,阻抗和導納,Touchstone檔案,遠場輻射圖。
開啟案例在這裡插入圖片描述
案例中包含很多埠在這裡插入圖片描述
這裡面只有一個埠是輸入埠,其他都是輸出埠,所求解的S11、S21、S31、S41分別表示埠1的反射係數;2 埠匹配的時候,埠1到埠2的正向傳輸係數;3埠匹配的時候 ,埠1到埠3的正向傳輸係數;4埠匹配的時候,埠1到埠4的正向傳輸係數;此處畫上,組會後問問別的老師
Touchstone檔案匯出
這是使用埠掃描的時候,可以把資料儲存到這個檔案中以便以後使用。(大概是這個意思)
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電磁場的附加模組
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光學模擬APP

這裡只是介紹如何使用,製作要看官方相關的APP製作教程來學習
在這裡插入圖片描述
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這就是APP的主介面了在這裡插入圖片描述
然後點選測試APP就可以執行在這裡插入圖片描述
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模擬後的一些結果圖表在這裡插入圖片描述
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光學諧振結構

FP腔模擬
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一般使用頻率分析或者掃頻進行分析
案例庫中有案例
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這個案例中的電場分量設定的是面外向量。
面外向量中EZ=1,EX和EY都預設為0;面內向量中EZ=0,EX和EY等於1;三分量則三個分量都為1.
為什麼要設定這個?——可以減少計算量,優化模擬效率在這裡插入圖片描述
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對稱邊界
對稱是與電場方向相關的,因此直接在物理場下是找不到對稱邊界這一選項的。
如果電場和邊界是垂直的,就使用理想電導體(完美電導體PEC)
如果磁場和 邊界是垂直的,就使用理想磁導體(完美磁導體PMC)

研究:特徵頻率
解的個數是不固定,需要手動輸入的。(這種方法計算量大,結果存在偽解——數值上存在,但沒有物理意義。)
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研究:掃頻法
缺點:計算量大,掃描範圍未必足夠全。
使用這種方法需要額外新增一個激勵。
如何實現圓偏振光?兩個線偏振光的疊加,新增兩個電偶極子,選擇同一點即可

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