COMSOL光學(xué)建模
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-04-12
COMSOL光學(xué)建模的視頻教程
COMSOL光學(xué)與RF系列視頻
該系列視頻詳細(xì)講解了COMSOL中RF和光學(xué)的相關(guān)模型及應(yīng)用，包括光子晶體、石墨烯、SPR、光波導(dǎo)、耦合器、光纖、太陽能電池等，透徹的講解了COMSOL射頻光學(xué)模型的思想與設(shè)置方法，同時(shí)講解了傳輸損耗、色散曲線、耦合長(zhǎng)度、模式面積等的求解問題。講解過程中穿插不少COMSOL設(shè)置以及后處理技巧。
￥50 3小時(shí)56分鐘 1703播放
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COMSOL光學(xué)超材料專題教程
COMSOL Multiphysics 6.x 光 學(xué) 超 材 料 專 題 教 程 課程中使用的軟件版本為：COMSOL Multiphysics 6.0 （對(duì) 6.0 以上版本都適用） 定位科研前沿 · 實(shí)操內(nèi)容挑選SCI期刊上已發(fā)表的研究工作 · 根據(jù)實(shí)際科研工作學(xué)習(xí)COMSOL · 確保授課內(nèi)容絕對(duì)正確，經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)！
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COMSOL光學(xué)建模的實(shí)例教程
一個(gè)光學(xué) n×m 矩陣乘法裝置由兩個(gè)酉矩陣乘法核心和一個(gè)衰減器陣列組成。
總之，我們擁有構(gòu)建用于一般 n×m 矩陣乘法的光學(xué)系統(tǒng)所需的所有要素。文末將提供一個(gè) n×n 矩陣乘法系統(tǒng)的建模示例鏈接。該模型可用作構(gòu)建更復(fù)雜的 n×m 矩陣的靈感。
結(jié)束語
在這篇文章中，我們?yōu)槟故玖巳魏?n×m 矩陣都可以分解為多個(gè) 2×2 酉子矩陣和一個(gè)對(duì)角矩陣的乘積。這樣就能夠使用一系列馬赫-曾德爾調(diào)制器構(gòu)建用于一般矩陣乘法的光網(wǎng)絡(luò)。另外，我們還介紹了使用集成低損耗硅光子進(jìn)行光學(xué)計(jì)算的優(yōu)勢(shì)。
未來的手機(jī)和電腦會(huì)由光學(xué)或光子處理器驅(qū)動(dòng)嗎？這有待觀察，沿途還有許多技術(shù)難關(guān)需要攻克。可以肯定的是，多物理場(chǎng)仿真是復(fù)雜光學(xué)計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化的重要組成部分。如本文案例所示，COMSOL Multiphysics 中的波束包絡(luò)法功能特別適用于模擬時(shí)間快速和存儲(chǔ)效率良好的大型光學(xué)模型。它還能夠模擬整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，這在考慮其它物理效應(yīng)時(shí)至關(guān)重要，例如不均勻的溫度梯度或機(jī)械變形。
本文來自：COMSOL博客
展開 Oliver Faehnle1,
OST – Applied University of Sciences, Buchs, Switzerland,
摘要：本文描述了對(duì)給定的光學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)控和仿真的策略，以及沿制造鏈應(yīng)用的最佳光學(xué)制造技術(shù)集（OFT）。這樣，就可以在光學(xué)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行成本影響分析，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低制造成本和風(fēng)險(xiǎn)。
1.簡(jiǎn)介
在現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中，隨著技術(shù)的快速多樣化和專業(yè)化，我們面臨著在高度專業(yè)化的個(gè)人、過程和機(jī)器之間進(jìn)行可靠通信的需要。從最初的想法到最終的光學(xué)系統(tǒng)，一般會(huì)涉及四個(gè)方面：從（a）想要將光用作工具的客戶開始，然后是（b）將應(yīng)用參數(shù)轉(zhuǎn)化為光學(xué)系統(tǒng)布局的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師，到（c）將光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)和公差轉(zhuǎn)化為優(yōu)化制造鏈的光學(xué)制造鏈設(shè)計(jì)師，最終將其移交給（d）生產(chǎn)制造。雖然光學(xué)設(shè)計(jì)軟件工具可以很好地支持客戶和光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師之間的交流，但光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師和光學(xué)制造鏈設(shè)計(jì)師之間的交流至今仍然完全基于人與人的交互。這種交互方式是光學(xué)系統(tǒng)制造過程中最后的主要障礙之一，因?yàn)樗趥€(gè)人判斷，不是確定性的，在很大程度上取決于人的經(jīng)驗(yàn)和談判。與所有設(shè)計(jì)和生產(chǎn)系統(tǒng)一樣，大部分生產(chǎn)成本是在設(shè)計(jì)階段確定的。特別是在光學(xué)制造中，設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)生產(chǎn)成本的影響是巨大的，因?yàn)橛懈鞣N各樣的制造技術(shù)可供選擇。因此，在工業(yè)上，強(qiáng)烈需要能夠通過調(diào)控光學(xué)制造鏈，以實(shí)現(xiàn)確定性、可預(yù)測(cè)性和優(yōu)化的制造鏈布局、成本和交付時(shí)間。
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摘要：本文描述了對(duì)給定的光學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)控和仿真的策略，以及沿制造鏈應(yīng)用的最佳光學(xué)制造技術(shù)集（OFT）。這樣，就可以在光學(xué)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行成本影響分析，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低制造成本和風(fēng)險(xiǎn)。
1.簡(jiǎn)介
在現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中，隨著技術(shù)的快速多樣化和專業(yè)化，我們面臨著在高度專業(yè)化的個(gè)人、過程和機(jī)器之間進(jìn)行可靠通信的需要。從最初的想法到最終的光學(xué)系統(tǒng)，一般會(huì)涉及四個(gè)方面：從（a）想要將光用作工具的客戶開始，然后是（b）將應(yīng)用參數(shù)轉(zhuǎn)化為光學(xué)系統(tǒng)布局的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師，到（c）將光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)和公差轉(zhuǎn)化為優(yōu)化制造鏈的光學(xué)制造鏈設(shè)計(jì)師，最終將其移交給（d）生產(chǎn)制造。雖然光學(xué)設(shè)計(jì)軟件工具可以很好地支持客戶和光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師之間的交流，但光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師和光學(xué)制造鏈設(shè)計(jì)師之間的交流至今仍然完全基于人與人的交互。這種交互方式是光學(xué)系統(tǒng)制造過程中最后的主要障礙之一，因?yàn)樗趥€(gè)人判斷，不是確定性的，在很大程度上取決于人的經(jīng)驗(yàn)和談判。與所有設(shè)計(jì)和生產(chǎn)系統(tǒng)一樣，大部分生產(chǎn)成本是在設(shè)計(jì)階段確定的。特別是在光學(xué)制造中，設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)生產(chǎn)成本的影響是巨大的，因?yàn)橛懈鞣N各樣的制造技術(shù)可供選擇。因此，在工業(yè)上，強(qiáng)烈需要能夠通過調(diào)控光學(xué)制造鏈，以實(shí)現(xiàn)確定性、可預(yù)測(cè)性和優(yōu)化的制造鏈布局、成本和交付時(shí)間。
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摘要：本文描述了對(duì)給定的光學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)控和仿真的策略，以及沿制造鏈應(yīng)用的最佳光學(xué)制造技術(shù)集（OFT）。這樣，就可以在光學(xué)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行成本影響分析，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低制造成本和風(fēng)險(xiǎn)。
1. 簡(jiǎn)介
在現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中，隨著技術(shù)的快速多樣化和專業(yè)化，我們面臨著在高度專業(yè)化的個(gè)人、過程和機(jī)器之間進(jìn)行可靠通信的需要。從最初的想法到最終的光學(xué)系統(tǒng)，一般會(huì)涉及四個(gè)方面：從（a）想要將光用作工具的客戶開始，然后是（b）將應(yīng)用參數(shù)轉(zhuǎn)化為光學(xué)系統(tǒng)布局的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師，到（c）將光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)和公差轉(zhuǎn)化為優(yōu)化制造鏈的光學(xué)制造鏈設(shè)計(jì)師，最終將其移交給（d）生產(chǎn)制造。雖然光學(xué)設(shè)計(jì)軟件工具可以很好地支持客戶和光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師之間的交流，但光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師和光學(xué)制造鏈設(shè)計(jì)師之間的交流至今仍然完全基于人與人的交互。這種交互方式是光學(xué)系統(tǒng)制造過程中最后的主要障礙之一，因?yàn)樗趥€(gè)人判斷，不是確定性的，在很大程度上取決于人的經(jīng)驗(yàn)和談判。與所有設(shè)計(jì)和生產(chǎn)系統(tǒng)一樣，大部分生產(chǎn)成本是在設(shè)計(jì)階段確定的。特別是在光學(xué)制造中，設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)生產(chǎn)成本的影響是巨大的，因?yàn)橛懈鞣N各樣的制造技術(shù)可供選擇。因此，在工業(yè)上，強(qiáng)烈需要能夠通過調(diào)控光學(xué)制造鏈，以實(shí)現(xiàn)確定性、可預(yù)測(cè)性和優(yōu)化的制造鏈布局、成本和交付時(shí)間。
2.
展開 薄膜諧振器中的殘余應(yīng)力
您也可以對(duì)制造過程中產(chǎn)生的薄膜諧振器的熱殘余應(yīng)力進(jìn)行建模。使用固體力學(xué) 接口、熱膨脹 功能和特征頻率 研究功能，可以計(jì)算出熱應(yīng)力如何改變薄膜諧振器的諧振頻率。
預(yù)應(yīng)力微鏡
另一個(gè)案例是預(yù)應(yīng)力微鏡模型。這種鏡子可以作為一個(gè)光學(xué)反射裝置使用。為了創(chuàng)造弧形表面或類似彈簧的結(jié)構(gòu)，MEMS 設(shè)備制造商有時(shí)會(huì)使用電鍍工藝在微鏡中引入殘余應(yīng)力。這個(gè)案例演示了如何建立這樣的模型，并在模型中包括了初始應(yīng)力和應(yīng)變。此外，該模型還演示了不同材料的變形結(jié)構(gòu)有什么不同，例如鋁和鋼。
鋁的微鏡變形和剝離。
鋼的微鏡變形和剝離。
在你的模型中模擬光學(xué)器件
COMSOL Multiphysics 還提供了許多用于光學(xué)仿真的其他功能，以及與機(jī)械、熱耦合仿真的功能，或模擬其他 MEMS 元件的功能。
波動(dòng)光學(xué)模塊提供的波束包絡(luò)法專用工具，可用于模擬光學(xué)介質(zhì)中的高頻電磁波。您也可以將結(jié)構(gòu)力學(xué)與波動(dòng)光學(xué)仿真相結(jié)合來進(jìn)行模擬，就像這個(gè)腔體模型或波導(dǎo)仿真案例中。
新的射線光學(xué)模塊可用于建立光在光學(xué)介質(zhì)和設(shè)備中的傳播模型，其中電磁波被看作射線。我們還有許多包括角隅反射器模型或牛頓望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中的光線傳播建模在內(nèi)的許多射線光學(xué)仿真案例供您參考，可在 COMSOL 官網(wǎng)下載。
本文內(nèi)容來自 COMSOL 博客
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光 · 學(xué)堂 | VirtualLab Fusion干涉檢測(cè)技術(shù)|干涉原理分析及光學(xué)系統(tǒng)建模 2026/6/23-24（上海場(chǎng)）10天前
授課時(shí)間
2026/6/23（二）-6/24（三）AM 9:00-PM 16:00
授課地點(diǎn)
上海市嘉定區(qū)南翔銀翔路819號(hào)中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團(tuán)隊(duì)及資深顧問
授課時(shí)間：：2026/5/28（四）-5/29（五）（各城市并行開課）
課程時(shí)數(shù)：2天/城市
授課地點(diǎn)：深圳市光明區(qū)鳳凰街道尚智科技園1棟B座1503
課程講師：訊技光電工程師隊(duì)
課程費(fèi)用：3600RMB/1人次
(課程包含課程材料費(fèi)、開票稅金、午餐費(fèi))
課程簡(jiǎn)介
Course Introduction
光柵是現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中最為常用的一種衍射光學(xué)元件
COMSOL二維梯度Voronoi晶粒建模1個(gè)月前
COMSOL中梯度Voronoi晶粒結(jié)構(gòu)建模，可精準(zhǔn)研究非均勻晶粒對(duì)力學(xué)、熱傳導(dǎo)及失效的多物理場(chǎng)影響，為高性能梯度材料設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，助力航空航天與電子領(lǐng)域應(yīng)用，推動(dòng)微觀-宏觀性能關(guān)聯(lián)研究。本案例介紹在COMSOL內(nèi)建立大小尺寸梯度分布的晶粒結(jié)構(gòu)模型。
首先通過AutoCAD軟件繪制矩形模型外邊框線，模型外邊框應(yīng)當(dāng)在“0”圖層上繪制，
GLAD中二元光學(xué)元件建模4個(gè)月前
二元光學(xué)的優(yōu)點(diǎn)——高衍射效率；獨(dú)特的色散性能；更多的設(shè)計(jì)自由度；寬廣的材料選擇；獨(dú)特的光學(xué)功能。
通常激光光強(qiáng)分布呈高斯型，而在許多實(shí)際應(yīng)用中，需要將光強(qiáng)分布加以轉(zhuǎn)換，即光束整形，如呈平頂狀和環(huán)狀等。以往人們多用計(jì)算全息法實(shí)現(xiàn)環(huán)形分布，但衍射效率低，難于推廣。近年來人們開始研究二元光學(xué)元件(BOE)在光束整形方面的作用。二元光學(xué)元件是在計(jì)算機(jī)制全息圖和相息圖研究發(fā)展的基礎(chǔ)上
GLAD中二元光學(xué)元件建模4個(gè)月前
前言
通常激光光強(qiáng)分布呈高斯型，而在許多實(shí)際應(yīng)用中，需要將光強(qiáng)分布加以轉(zhuǎn)換，即光束整形，如呈平頂狀和環(huán)狀等。以往人們多用計(jì)算全息法實(shí)現(xiàn)環(huán)形分布，但衍射效率低，難于推廣。近年來人們開始研究二元光學(xué)元件(BOE)在光束整形方面的作用。二元光學(xué)元件是在計(jì)算機(jī)制全息圖和相息圖研究發(fā)展的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和微電子加工技術(shù)研制成的一種高效率的新型光學(xué)元件。由于它能靈活控制波前，因此在光束整形方面有著廣泛的應(yīng)用前景
光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)具在具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的透明板中可以形成法布里-珀羅諧振器(Fabry-Pérot resonators)，并用于光譜和/或角譜選擇。 VirtualLab Fusion中的非序列場(chǎng)追跡技術(shù)可以對(duì)不同類型的標(biāo)準(zhǔn)具進(jìn)行精確建模，其中包括平面或曲面和涂層。作為典型應(yīng)用，我們展示了以標(biāo)準(zhǔn)具為關(guān)鍵部件檢測(cè)鈉D線的光學(xué)設(shè)置。
具有平面或曲面的標(biāo)準(zhǔn)具的建模
跨平臺(tái)光學(xué)建模與設(shè)計(jì)5個(gè)月前
VLF和Python的跨平臺(tái)仿真
物理光學(xué)軟件VirtualLab Fusion構(gòu)建了一個(gè)可組合不同的內(nèi)置和自定義場(chǎng)解算器的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了快速的物理光學(xué)仿真和設(shè)計(jì)，并嵌入了光線追跡。這種多解算器的概念使跨平臺(tái)方法成為了可能，即可從外部訪問VirtualLab Fusion。在兩個(gè)例子中，我們演示了與Matlab和Python的交互。 通過這種方式，可以使用來自其他程序或編程語言的工具和算法來擴(kuò)展模擬
用物理光學(xué)建模演示點(diǎn)陣投影儀的工作原理5個(gè)月前
點(diǎn)陣投影儀是啟用Apple Face ID的關(guān)鍵組件。 該系統(tǒng)通常由發(fā)光單元陣列，透鏡和分束光柵組成。 透鏡系統(tǒng)與光柵一起投射，并復(fù)制陣列光源圖案。 在此示例中，我們構(gòu)建了這種點(diǎn)陣投影儀系統(tǒng)并演示了其工作原理。為進(jìn)行系統(tǒng)分析，我們使用VirtualLab Fusion進(jìn)行光線追跡和場(chǎng)追跡。
摘要
摘要
點(diǎn)陣投影儀是啟用Apple Face ID的關(guān)鍵組件。 該系統(tǒng)通常由發(fā)光單元陣列，透鏡和分束光柵組成。 透鏡系統(tǒng)與光柵一起投射，并復(fù)制陣列光源圖案。 在此示例中，我們構(gòu)建了這種點(diǎn)陣投影儀系統(tǒng)并演示了其工作原理。為進(jìn)行系統(tǒng)分析，我們使用VirtualLab Fusion進(jìn)行光線追跡和場(chǎng)追跡。
建模任務(wù)
*文檔中的非球面鏡片是使用
使用VirtualLab Fusion和Python進(jìn)行跨平臺(tái)光學(xué)建模和設(shè)計(jì)
在我們的第三個(gè)“最佳”新聞中，我們重點(diǎn)介紹跨平臺(tái)光學(xué)建模和設(shè)計(jì)。
復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的建模和設(shè)計(jì)通常需要同時(shí)使用多個(gè)軟件包。我們演示了如何使用Python訪問VirtualLab Fusion中的場(chǎng)求解器，以及如何從ZemaxOpticStudio
