諧振
關注創建者：兵荒馬亂 創建時間：2021-02-11
諧振的視頻教程
HFSS-射頻（天線）電感線圈仿真-阻抗Z、諧振頻率F、品質因數Q提取
線圈自諧振仿真 4. 線圈并聯集總電容，仿真LC并聯諧振狀態 5. 線圈串聯集總電容，仿真LC串聯諧振狀態 6. 自諧振頻率F、阻抗Z、品質因數Q仿真及提取方法 7. 線圈等效電抗（電感、電容）、電阻的提取 8. 電場磁場云圖的提取
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Comsol電磁諧振式中繼無線傳能仿真
LC諧振頻率參數設置 3. comsol6.3利茲線圈設置、線圈阻抗計算 4. 無中繼線圈仿真 5. 加中繼線圈提高傳輸距離仿真 6. 后處理視在功率、有功功率、效率的提取及分析
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波動力學論文講解—lamb波在介質中的傳播
通信領域：蘭姆波諧振器是一種新興的微機電系統壓電諧振器，主要利用最低階對稱蘭姆波的傳播特性。這種諧振器具有高品質因子、適中的機電耦合系數、低功耗、體積小等優勢，在通信領域具有潛在的應用價值。 四、蘭姆波傳播的影響因素 介質特性：蘭姆波的傳播速度不僅取決于板間介質的彈性系數，還與板厚的變化以及自身的頻率特性有關。
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諧振的實例教程
三圓環 波導諧振.rar
（轉載至：百度百科、comsol官網）
最簡單的光環諧振器由直波導和環形波導組成。波導互相靠近放置，使得光在兩個結構之間相互影響。如果環周圍的傳播長度是波長的整數倍，則場發生諧振，并在環中形成一個強場。
一部分光在環形波導周圍傳播后，重新與直波導耦合，并干涉入射光。在諧振時，可以獲得完全相消干涉，而沒有透射光，使得光環諧振器成為理想陷波濾波器，阻止諧振波長的光。
光環諧振器是光子集成電路中具有研究價值的構件。由于在硅光子等集成電路中具有高折射率對比度，因此可以制造非常小的電路。
本次模型，三環波導諧振腔，設置了不同的半徑R，三個圓環將在不同的三個波長下出現諧振耦合，如下動圖中出現的波峰。
模型文件在文中開頭，需要的可以下載，加密文件如需密碼可以私信我。謝謝。
展開 根據其設計的細節，光學諧振腔相對于橫向光束偏移是穩定的或不穩定的。從這個意義上講，穩定性是指在多次往返過程中，任何以一些不太大的初始橫向偏移位置和角度注入系統的幾何射線都將停留在系統內部。在非穩腔中，這樣的射線遲早會被彈射出來。利用ABCD矩陣算法，可以很容易地判斷一個諧振腔工作在穩定或不穩定狀態，以及從一個狀態移動到另一個狀態所需要的諧振腔參數的變化。
對諧振腔特性的更全面的分析需要波動光學，并且通常涉及分析諧振腔模式。在穩態區和不穩定區，諧振腔模式的性質有很大的不同。非穩諧振腔具有許多特殊性質：
①模式總是經歷顯著的衍射損耗，通常是非常高的(每個往返50%或更高的數量級)。
②模式階數越高，衍射損耗通常越大。這種本征模式識別通常有助于獲得激光器的單橫模工作。
③特別是對于硬邊有衍射的諧振腔，橫模分布比較復雜，通常表現出明顯的環形結構。只有數值方法才能用來計算詳細的模式分布。然而，對于一些軟孔徑諧振腔(見下文)，至少可以使用解析方法以合理的精度估計模式特性。
④在線性非穩腔中，反向傳播光束的波前不一定相互匹配，也不一定與兩端鏡面面形匹配。
不應該將"不穩定"的屬性誤解為這樣的諧振腔比穩定的諧振腔更不穩定。相反，不穩定激光諧振腔的對準靈敏度甚至可以大幅低于穩定諧振腔，并且使用不穩定諧振腔已經開發出相當穩健的高功率激光器。
不穩定激光諧振腔中的輸出耦合
通常制作不穩定的激光諧振腔，將上述衍射"損耗"作為有用的激光輸出。輸出耦合器可以是一個普通的激光反射鏡，其場分布延伸到反射鏡邊緣以外，使部分光通過(見圖1)側面的反射鏡。
展開 功率諧振變換器以諧振電路為基本的變換單元，利用諧振時電流或電壓周期性的過零，從而使開關器件在零電壓或零電流條件下開通或關斷，以實現軟開關，達到降低開關損耗的目的，進一步提高效率，因此得到了重視和研究。諧振網絡通常由多個無源電感或電容組成，由于元件個數和連接方式上的差異，按不同諧振方式可分為串聯諧振變換器、并聯諧振變換器以及兩者結合產生的串并聯諧振變換器。
為了解決傳統諧振變換器的局限性，提出了 LLC 諧振變換器，因為它優于常規串聯諧振變換器和并聯諧振變換器，在負載和輸入變化較大時,頻率變化仍很小，且全負載范圍內切換可實現零電壓轉換 (ZVS)。LLC 諧振變換器理論上可實現初級開關管零電壓開通（ZVS），且關斷電流也較小，次級整流管可實現零電流開斷（ZCS），既有串聯諧振變換器諧振槽路電流隨負載輕重而變化、輕載效率較高的優點，又有并聯諧振變換器在空載下也能穩定工作的優勢。
主要特點：多諧振頻率：fr1 和 fr2
變頻控制 PFM
固定 50% 占空比
開關管 ZVS 開通
當開關頻率 fsw 等于諧振頻率時，諧振電流波形為正弦波：關斷損耗小，EMI 小
兩個次級整流管的電壓應力和電流應力相等：ZCS，沒有反向恢復損耗。沒有輸出扼流圈，節省成本集成式變壓器
效率可高達 96% 以上
本文以一個典型的 120W LLC 半橋
諧振變換器為例，通過 SIMPLIS 仿真分析其電路特性。
典型電路：
此電路是一個典型 LLC 半橋諧振電路，開環控制，輸入電壓 380V，輸出功率 120W，輸出電壓 24V，匝比 7.5：1：
1，開關頻率 fsw=85kHz。
展開 令人驚訝的是，你完全可以在另一個科學領域觀察到類似的效果：光波在光環諧振器中傳播。
什么是光環諧振器？
像濾光器一樣，光環諧振器是只允許一個狹窄頻帶通過的波導結構，這種結構也能用于耦合方向相反的兩個光波導。典型的光環諧振器包含兩部分：
直波導
環形波導
波導芯緊密地放置在一起，光波從一個波導耦合到另一個波導。
光環諧振器（上）表現出類似于回音廊（下）的效果，但是用光波代替聲音。右：倫敦圣保羅大教堂內的回音廊。
在硅光子學領域，光環諧振器表現出用作集成光路元件的潛力。由于諧振器的折射率相差極大，它可以產生極小的光路。此外，還可以將兩個或多個光環諧振器相結合來開發結構緊湊、損耗最低且易于集成到現有網絡的高階濾光器。光環諧振器的其他應用還包括可調諧機械傳感器、生物傳感器、光譜學，以及量子光子研究
在光環諧振器中，光沿著環路傳播，并由于全內反射（total internal reflection，簡稱 TIR）而保留在波導中。全內反射是一種光學現象，即光線不會折射通過它們觸及的介質邊界。
光在光環諧振器中的傳播。
由于只有少數波長在這些環路中達到諧振，因此光環諧振器被用作濾波器。諧振腔耦合器的傳輸損耗可以對波在傳播過程中產生的損耗起到平衡作用，對陷波濾波器來說非常理想。
在 COMSOL 軟件中模擬光環諧振器
波動光學模擬軟件有助于評估光環諧振器的光譜特性。例如，你可以使用 COMSOL 軟件和附加的波動光學模塊，模塊中包含預定義的電磁波，波束包絡接口。此接口用于模擬光波在許多波長上的傳播，你可以利用其中的分析結果來評估光環諧振器作為陷波濾波器的性能。
電磁波，波束包絡接口基于波束包絡法，這是一種數值方法，用于分析大型光學仿真中的慢變電場包絡。
展開 空芯反諧振光纖采用反諧振式反射波導的導光機理，利用玻璃壁在包層構成類似法布里-珀羅諧振 腔的結構，通過控制入射波長和玻璃壁厚度控制諧振條件和反諧振條件。當滿足諧振條件時，玻璃壁形成的諧振腔透射最大而反射最小，纖芯內的光大量地通過透射泄漏至包層；而當滿足反諧振條件時，該諧振腔透射最小而反射最大，光通過反射被限制在纖芯，從而形成光波導。
首在物理場中選擇波動光學，添加頻域并選擇模式分析
其次，在全局定義中對反諧振光纖進行參數定義，具體參數如下：
按照上述參數對空芯光纖進行幾何建模后，對相應區域賦予相應的材料屬性。幾何模型最外側添加完美匹配層和散射邊界條件加以限制，并選用自由三角形網格進行劃分，網格劃分小于波長的四分之一；
在模式分析計算中有效折射率按靠近纖芯值去計算，通過對包層管壁厚度進行掃面可以得到產生反諧振時包層厚度：
以下為直光纖中基模和最小高階模電場分布：
將光纖類型定義成彎曲光纖，可觀察到彎曲光纖中基模和最小高階模電場分布：
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例：諧振波導光柵的角響應
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因此，多重模式在激光諧振腔中產生。為了模擬一個具有特定模式分布的激光，多個光源可以分配給每個TEM模式。這需要Detailed Optical Source類型來創建這一模式，首先通過選擇光源位置的一個六邊形或網格平面來建立，然后設置高斯切趾。
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7/14 | CLLC電源變壓器的飽和及損耗仿真
講師簡介：
劉朝瑜 | Ansys高級應用工程師
主題簡介：在高功率密度 LLC 諧振變換器中，磁集成變壓器與諧振電感的損耗已成為效率與熱設計的關鍵瓶頸。由于繞組結構復雜、并聯電流分配不均以及磁通路徑強耦合，傳統經驗公式難以準確評估實際損耗。
用戶界面的基礎操作
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光柵仿真算法比較
薄元近似法（Thin Element Approximation）
傅里葉模態法（Fourier Modal Method）
周期單元近似法（Periodic Cell Approximation）
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光柵嚴格分析實例
閃耀光柵
亞波長光柵與偏振轉換
體全息光柵的波長和角度選擇特性
諧振光柵耦合器
光學標準具用于各種應用，例如在光譜學和激光諧振器領域。標準具的基本結構僅僅包括一對平面平行的透明板，并可以形成一個眾所周知的Fabry-Pérot諧振器，它通常用于光譜和/或角度選擇。
平面和曲面標準具的建模18天前
這樣的結構形成了一個諧振腔，其中透過率和反射率隨標準具的厚度而變化。除了這個簡單的配置，更復雜的標準具，如非平行表面和曲面，被設計和用于不同的應用。
Fabry-Pérot標準具廣泛應用于激光諧振器和光譜學中，用于敏感波長的濾波。通常，它們由兩個高反射(HR)涂層表面和之間的空氣(或玻璃)組成。在這個例子中，建立了一個以硅為間層的標準具光學測量系統，以測量鈉D線。利用非序列場追跡技術，充分考慮了多元反射對條紋對比度的影響，研究了涂層的反射率對條紋對比度的影響。
雙曲超材料開辟了各種可能性，例如可提供先進傳感功能的平面透鏡、無衍射成像、超靈敏光學顯微鏡、納米諧振器等。
共振納米結構
共振納米結構具有光-物質相互作用所需的強度，電磁相互作用所需的高局域化，以及散射和吸收所需的大橫截面。其可以用作高效的超透鏡、聚光鏡、納米諧振器和亞波長波導。
然而，當模型（例如諧振器）引入微小的光時延時，Spectre的自適應時間步長可能難以收斂，因此，在某些情況下，用戶可能不得不切換到固定時間步長，從而喪失自適應時間步長的優勢。
Optical delay: INTERCONNECT的典型時間步長在0.1ps到1ps之間，這既能準確捕捉模型的光延遲，又能保持較高的仿真性能。
魯渝能源的無線充電產品，基于磁場耦合諧振原理，實現了無需插拔、無需精確對準、靠近即可充電的非接觸式能量傳輸。其核心優勢包括：
1、無需人工維護：全自動充電，適配無人化作業；
2、耐惡劣環境：IP67防護等級，防潮、防塵、防腐蝕；
3、安全可靠：無裸露電極，杜絕電火花與漏電風險；
4、高效快充：支持最大200A電流輸出，系統效率高達93%。
