電場仿真工具ansys
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
電場仿真工具ansys的視頻教程
Ansys Discovery，設計工程師的仿真工具
Ansys?Discovery，一個賦予工程師想象力和直覺的設計工具，能讓仿真時間比思考的時間還 ANSYS 30天密集學習計劃，官方系列課程共16期，更多課程錄播回放點擊鏈接觀看~ 點擊鏈接觀看：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1196310 【掃描下方二維碼，掌握ANSYS官方最新動態】
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本文是系列文章的第一部分，介紹了OpticStudio中的物理光學傳播（POP）工具，該工具能夠在自由空間中模擬電場的傳播。文中還引入了Beam File Viewer功能，它可用于檢查每個表面上光束的相位和強度。
介紹
物理光學傳播 （POP） 工具是 OpticStudio 中唯一需要動手指導才能獲得正確結果的工具之一。原因在于它采用標量衍射理論在空間中模擬電場的傳播，從而對菲涅耳傳播過程非常敏感。這個過程必須在實現高光束分辨率與捕獲所有空間頻率的寬網格寬度之間取得平衡。因此，用戶每次都必須徹底檢查 POP 運行的設置和結果。
本系列將介紹使用 POP 設置和評估簡單系統的正確方法。在本文中，我們將討論示例系統并研究評估 POP 結果的方法。
物理光學傳播幫助文件
因此，在閱讀這一系列文章之前，請先閱讀OpticStudio提供的資料（幫助手冊）中有關物理光學傳播的內容。
如下圖所示，可以在Help菜單欄中找到"Help System"按鈕，直接搜索“POP”，或者從目錄中選擇“The Analyze Tab \ Laser and Fibers Group \ About Physical Optics Propagation”。
示例鏡頭文件
本文的范例結構如下圖所示：該系統由兩片非球面單透鏡構成。第一片透鏡準直光束，第二片透鏡聚焦光束。其中：兩片透鏡都使用了r4非球面系數來校正球差。
注意：在光束的準直部分有一個小的中央遮擋，系統的波長設置為 1 um。
假設系統光源為光纖提供的高斯光束。
設置系統Aperture Type為Object Space NA，Aperture Value為0.05。
展開 <h2 class="ql-align-justify"><strong style="color: rgb(0, 122, 170);">附件下載</strong></h2><h3 class="ql-align-justify"><strong style="color: rgb(172, 29, 16);">聯系工作人員獲取附件</strong></h3><h2 class="ql-align-justify"><strong style="color: rgb(0, 122, 170);">介紹</strong></h2><p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(63, 63, 63);">用物理光學傳播（POP）工具計算光束強度分布時經常會遇到一些問題，比如：取樣不足，光束外圍空白區域不足等等。本文我們將介紹如何解決計算光強分布時可能遇到的問題以及如何查看光束相位和相位有關的問題。</span></p><p class="ql-align-justify"><br></p><p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(63, 63, 63);">這一系列的文章一共有三篇，本文是其中的第三篇。在這三篇文章中，我們將通過一個例子來闡述如何正確使用POP。 三篇文章的內容安排如下：</span></p><p class="ql-align-justify"><a href="https://mp.weixin.qq.com/s?
展開 注意：除了修改POP工具中的取樣率，同時還要修改之前有調整過重新取樣的那些面的取樣率。圖中顯示了取樣率改為2048后的結果，此時可以看出面11上的光束分布解析度較高，更清晰顯示了圖片遮擋產生的邊緣衍射波紋以及中心亮斑。其實取樣率還可以再改進，只要你的電腦計算速度所需的時間可以接受的話。
我們將在下一篇中研究光束相位以及光束相位輪廓中可能出現的問題，請大家持續關注。
Ansys Lumerical是業界領先的光子學仿真工具，其擁有完整的光子學仿真解決方案，支持全套光子學器件級和系統級仿真。器件和系統級工具無縫協作，讓設計人員能夠對相互作用的光學、電氣和熱效應進行建模仿真。
產品之間靈活的互操作性支持將多物理場仿真和光子電路仿真與第三方EDA工具相結合的各種工作流程，以幫助優化產品性能、最大限度地降低物理原型制作成本并縮短產品上市時間。
Ansys Lumerical FDTD是業界公認的微納光子器件仿真的標準工具。
這款高性能二維／三維麥克斯韋方程求解軟件，能夠精確分析具有微納尺寸或亞波長結構與紫外、可見、紅外、太赫茲和微波的相互作用，能被廣泛應用千微納光電子器件、工藝以及材料的設計、分析和優化。
FDTD的集成設計環境支持腳本語言操作、高級后處理和結構優化功能，讓用戶可以更專注有效地完成設計要求。
規格概要
二維或三維建模
自定義任意表面和立體形貌
高級共形網格技術
靈活的材料插件
支持隨空間變化的各向異性材料
全矢量自定義和高數值孔徑的寬譜高斯光源
遠場分析
Q因子分析
自動提取S參數
能帶結構分析
腳本和優化程序
支持云計算和HPC高性能并行計算
主要特點
光子器件逆向設計優化
針對目標自動化探索最佳設計與結構；找出性能優化、面積最小化并提升工藝匹性的非直觀幾何形狀。
強大的后處理
強大的后處理功能，包括遠場分析，能帶結構分析，雙向散射分布函數(BSDF)生成，Q因子分析，電荷產生率。
非線性與各向異性材料
對含有非線性材料或各向異性空間變化材料的器件進行彷真。可以選擇各種非線性、負折射率和增益的材料模型，或者使用靈活的材料插件自行定義新材料模型。
展開 Ansys Lumerical是業界領先的光子學仿真工具，其擁有完整的光子學仿真解決方案，支持全套光子 學器件級和系統級仿真。 器件和系統級工具無縫協作，讓設計人員能夠對相互作用的光學、 電氣和熱效應進行建模仿真。
產品之間靈活的互操作性支持將多物理場仿真和光子電路仿真與第三方EDA 工具相結合的各種工作流程， 以幫助優化產品性能、 大限度地降低物理原型制作成本并縮短產品上市時間。
STACK是分析多層膜的最佳仿真工具，和求解麥克斯韋方程相比能迅速仿真如抗反射膜、OLED、VCSEL等組件的光學特性。能精準描述多層膜的波動光學特性，如干涉以及微腔效應，并支持平面波和偶極子光源。STACK支持腳本運算，通過API能和Python或Matlab互操作。
規格概要
· 支持平面波和偶極子
· 支持大面積多層膜設計
· 考慮微腔和干涉效應
STACK的主要應用
· OLED
· VCSEL
· 抗反射膜
．微腔
· 多層薄膜
主要特點
STACK分析求解器
STACK求解器比直接仿真Maxwell方程的速度更快。它適用千薄膜應用的快速原型設計，并且可使用平面波和偶極 子光源照明。求解器考慮干涉和微腔效應。
通過腳本進行互操作
通過Lumerical腳本語言、自動化API以及Python和 MATLABAPI實現互操作性。
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本系列文章將介紹如何使用OpticStudio中的物理光學傳播（POP）工具計算電場在自由空間中傳播的狀況。本文主要介紹如何查看光束強度以及與強度有關的問題。
概要
這一系列的文章一共有三篇，本文是其中的第二篇。在這三篇文章中，我們將通過一個例子來闡述如何正確使用POP。 三篇文章的內容安排如下：
第一篇：討論范例系統，介紹如何使用光束查看器（Beam
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本文是系列文章的第一部分，介紹了OpticStudio中的物理光學傳播（POP）工具，該工具能夠在自由空間中模擬電場的傳播。文中還引入了Beam File Viewer功能，它可用于檢查每個表面上光束的相位和強度。
介紹
物理光學傳播 （POP） 工具是 OpticStudio 中唯一需要動手指導才能獲得正確結果的工具之一。原因在于它采用標量衍射理論在空間中模擬電場的傳播
Ansys Lumerical是業界領先的光子學仿真工具，其擁有完整的光子學仿真解決方案，支持全套光子學器件級和系統級仿真。器件和系統級工具無縫協作，讓設計人員能夠對相互作用的光學、電氣和熱效應進行建模仿真。產品之靈活的互操作性支持將多物理場仿真和光子電路仿真與第三方EDA工具相結合的各種工作流程，以幫助優化產品性能、最大限度地降低物理原型制作成本并縮短產品上市時間。
Ansys Lumerical是業界領先的光子學仿真工具，其擁有完整的光子學仿真解決方案，支持全套光子 學器件級和系統級仿真。 器件和系統級工具無縫協作，讓設計人員能夠對相互作用的光學、 電氣和熱效應進行建模仿真。
產品之間靈活的互操作性支持將多物理場仿真和光子電路仿真與第三方EDA 工具相結合的各種工作流程， 以幫助優化產品性能、 大限度地降低物理原型制作成本并縮短產品上市時間
Ansys Lumerical是業界領先的光子學仿真工具，其擁有完整的光子學仿真解決方案，支持全套光子學器件級和系統級仿真。器件和系統級工具無縫協作，讓設計人員能夠對相互作用的光學、電氣和熱效應進行建模仿真。
產品之間靈活的互操作性支持將多物理場仿真和光子電路仿真與第三方EDA工具相結合的各種工作流程，以幫助優化產品性能、最大限度地降低物理原型制作成本并縮短產品上市時間。
Ansys
ANSYS Minerva是一款集成了仿真數據管理、可視化、協作和自動化工具的平臺。它可以使用戶更好地管理和利用仿真數據，實現全面的仿真工作流程和自動化的仿真過程。ANSYS Minerva不僅可以提高仿真工程師和設計師的工作效率，還可以降低產品開發成本和周期。
為什么選擇 Ansys Minerva
Ansys Minerva作為Ansys全新一代仿真數據和流程管理平臺
一、本期資料包含哪些內容？
Ansys Lumerical包含以下模塊：
· FDTD--微納光子器件仿真的標準工具
· Stack--分析多層膜的最佳仿真工具
· RCWA--分析平面波入射到周期性結構上的光學響應
· MODE--基于光波導設計環境的專業仿真和綜合分析工具
· Charge--對有源光子和光電半導體器件中的電荷傳輸提供正確的工具進行綜合全面的仿真
· Heat
疲勞分析是分析結構受到周期性載荷作用下，結構應力遠小于強度極限情況，甚至結構應力比彈性極限還低的情況下就可能發生破壞的情況。Ansys nCode是國際著名的疲勞耐久性仿真分析軟件，其多個版本以前已經可以和Ansys Mechanical進行無縫以進行聯合分析。而在最新版的Ansys Mechanical 2020R2中可以進一步將nCode進行內嵌，完成結構分析后即可進行疲勞仿真設置，從而提高疲勞仿真效率
Discovery 2021R1版本提供了新的多物理場功能，創新式用戶體驗和其他功能，并提高即時仿真精度，以提高工程效率并增強協作。 1.Ansys Discovery新版本包括自動的流固熱耦合分析，可輕松預測流體和結構的熱行為，來評估電子設備散熱并進行熱管理設計。 2.新的快速作用域，交互式教程，改進的單位控制，可保存的結果設置以及其他工作流程功能都能使應用Discovery可以比以往更快
