COMSOL Multiphysics光電專題在線案例學(xué)習(xí)
在工程實(shí)際中,很多多物理場耦合作用下的實(shí)驗(yàn)缺少開展條件,且無具體的理論指導(dǎo)設(shè)計(jì),必須采用數(shù)值仿真的方法來研究和測評。COMSOL Multiphysics具有高效的計(jì)算性能和獨(dú)特的多物理場全耦合分析能力,可以保證數(shù)值仿真的高度精確,因此被應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。但是,由于多個(gè)物理場耦合問題的復(fù)雜性,COMSOL在實(shí)踐應(yīng)用中也存在大量的技術(shù)問題。
COMSOL軟件入門
仿真框架建立及軟件基本操作
1、初識(shí)COMSOL仿真?以多個(gè)具體的案例建立COMSOL仿真框架,熟悉軟件的使用方法;
2、COMSOL軟件基本操作
2.1 參數(shù)及變量設(shè)置方法
2.2 幾何建模
2.3基本函數(shù)設(shè)置方法,如插值函數(shù)、解析函數(shù)、分段函數(shù)
2.4特殊函數(shù)的設(shè)置方法,如積分、求極值、求平均值等
2.5網(wǎng)格劃分
3、前處理和后處理的技巧講解
3.1特殊變量的定義,如散射截面等
3.2如何利用軟件的繪圖功能繪制不同類型的數(shù)據(jù)圖
3.3數(shù)據(jù)導(dǎo)出
3.4不同類型求解器的使用場景和方法
COMSOL仿真進(jìn)階
RF及波動(dòng)光學(xué)模塊仿真技術(shù)詳解
4、COMSOL中RF、波動(dòng)光學(xué)模塊仿真基礎(chǔ)
4.1 COMSOL中求解電磁場的步驟
4.2 RF、波動(dòng)光學(xué)模塊的應(yīng)用領(lǐng)域
5、RF、波動(dòng)光學(xué)模塊內(nèi)置方程解析推導(dǎo)
5.1亥姆霍茲方程在COMSOL中的求解形式
5.2 RF方程弱形式解析
5.3深入探索從模擬中獲得的結(jié)果
(如電磁場分布、功率損耗、傳輸和反射、阻抗和品質(zhì)因子等)
6、邊界條件和域條件的使用方法
6.1完美磁導(dǎo)體和完美電導(dǎo)體的作用和使用場景
6.2阻抗邊界條件、過度邊界條件、散射邊界條件、
周期性邊界條件的作用
6.3求解域條件:完美匹配層的理論基礎(chǔ)和使用場景、
PML網(wǎng)格劃分的標(biāo)
6.4遠(yuǎn)場域和背景場域的使用;
6.5 端口使用場景和方法;
6.5案列教學(xué)
7、波源設(shè)置
7.1散射邊界和端口邊界的使用方法和技巧, 包括波失方向和極化方向的設(shè)置, S參數(shù)的計(jì)算和提取,反射率和透射率的計(jì)算和提取
7.2頻域計(jì)算、時(shí)域計(jì)算
7.3點(diǎn)源,如電偶極子和磁偶極子的使用方法
7.4背景場的作用及使用方法
7.5周期性結(jié)構(gòu)
8、材料設(shè)置
8.1計(jì)算模擬中各向同性,各向異性,金屬介電和非線性等材料的設(shè)置
8.2二維材料,如石墨烯、MoS2的設(shè)置;
8.3特殊本構(gòu)關(guān)系材料的計(jì)算模擬(需要修改內(nèi)置的弱表達(dá)式)
9.網(wǎng)格設(shè)置
9.1精確仿真電磁場所需的網(wǎng)格劃分標(biāo)準(zhǔn)
9.2網(wǎng)格的優(yōu)化
9.3案列教學(xué)
COMSOL仿真提升
RF及波動(dòng)光學(xué)模塊案例詳解
案列教學(xué)模型范疇:
1、光子晶體能帶分析,光子晶體能譜計(jì)算,光子晶體光纖的模態(tài)計(jì)算;
2、傳播表面等離激元和表面等離激元光柵等;
3、超材料和超表面設(shè)計(jì);
4、光力、光扭矩、光鑷力勢場的計(jì)算;
5、天線模型;
6、二維材料如石墨烯建模;
7、基于微納結(jié)構(gòu)的電場增強(qiáng)生物探測;
8、光-熱耦合案例;
9、周期性超表面透射反射分析(包括不同偏振轉(zhuǎn)化的處理);
10、波導(dǎo)模型:表面等離激元、石墨烯等波導(dǎo)模型;
11、散射體的散射,吸收和消光截面的計(jì)算;
12、二硫化鉬的拉曼散射;
13、拓?fù)涔庾訉W(xué):拓?fù)溥吘墤B(tài)和高階拓?fù)浣菓B(tài)應(yīng)用仿真;
14、光子晶體等微腔腔膜求解;
15、磁化的等離子體、各向異性的液晶、手性介質(zhì)的仿真;
16、光學(xué)系統(tǒng)的連續(xù)譜束縛態(tài);
17、微納結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化:反設(shè)計(jì)透鏡等;
18、反設(shè)計(jì):利用形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)波導(dǎo)帶通濾波器;
19、非厄米光學(xué)系統(tǒng)的奇異點(diǎn):包括PT對稱波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和光子晶體板系統(tǒng)等;
20、學(xué)員感興趣的其他案例;
10、COMSOL WITH MATLAB功能簡介
(a)利用COMSOL WITH MATLAB 進(jìn)行復(fù)雜的模型建立(超表面處理);
(b)利用COMSOL WITH MATLAB 進(jìn)行復(fù)雜函數(shù)的設(shè)置(石墨烯仿真);
(c)利用COMSOL WITH MATLAB 進(jìn)行高級(jí)求解運(yùn)算和后處理;
詳細(xì)內(nèi)容可查看文章:https://mp.weixin.qq.com/s/nLdLi_E5b-6f3e5-m3Hm0g