COMSOL光學(xué)教程的案例
什么是光學(xué)計(jì)算？如何在 COMSOL 中分析光學(xué)計(jì)算器件
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(yǔ)
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?tīng)栒{(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(lái)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(lái)自：COMSOL博客
展開 Zemax光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)教程：共軸理想光學(xué)系統(tǒng)特性
公司開設(shè)的課程包括光學(xué)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)班，高級(jí)實(shí)戰(zhàn)班，照明設(shè)計(jì)班以及薄膜設(shè)計(jì)班等等。新的一年已經(jīng)到來(lái)，光研科技南京有限公司將繼續(xù)為廣大光電圈的朋友帶來(lái)各種各樣的實(shí)用光學(xué)培訓(xùn)，歡迎大家咨詢和預(yù)定！
光學(xué)設(shè)計(jì)培訓(xùn)
咨詢與預(yù)約方式
Comsol光熱和射線光學(xué)耦合 ￥1600
image_process=/format,webp/resize,w_219" alt="基于comsol的鋰電池疊片電化學(xué)耦合熱分析的圖1" width="219"></span></p><p><br></p><p>微顆粒受到光照射加熱周圍油液，周圍油液受熱折射率發(fā)生改變，同時(shí)導(dǎo)致入射光線偏折，散焦。</p><p><br></p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202012/d4afe1410bf245aa9d026db4e226b522.gif" alt="2222.gif"></p><p><br></p><p>該案例嘗試使用comsol進(jìn)行微顆粒的光熱和射線光學(xué)耦合，動(dòng)圖如上展示的。</p><p><br></p><p><br></p>
展開 Ansys Zemax光學(xué)設(shè)計(jì)軟件技術(shù)教程：光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中如何使用玻璃替換方法
通過(guò)使用玻璃替換模板，您可以確保選擇的玻璃不僅僅符合光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，還符合其他重要標(biāo)準(zhǔn)。光研科技南京有限公司是國(guó)內(nèi)可靠的Ansys Zemax光學(xué)設(shè)計(jì)軟件代理商！公司已經(jīng)為廣大企業(yè)，研究所以及高校提供了很多優(yōu)秀的相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)，在行業(yè)內(nèi)建立了值得信任的口碑。
Ansys Zemax光學(xué)軟件
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在 COMSOL 中對(duì)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行仿真
由于是教程案例，我們也創(chuàng)建了此模型的二維版本。
薄膜諧振器中的殘余應(yīng)力
您也可以對(duì)制造過(guò)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(lái)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(lái)自 COMSOL 博客
展開 基于comsol的熱流光學(xué)耦合的紋影法仿真 ￥1600
image_process=/format,webp/resize,w_219" alt="基于comsol的鋰電池疊片電化學(xué)耦合熱分析的圖1" width="219"></span></p><p><br></p><p> 紋影法一種常用的光學(xué)觀測(cè)方法。其基本原理，是利用光在被測(cè)流場(chǎng)中的折射率梯度正比于流場(chǎng)的氣流密度進(jìn)行測(cè)量，廣泛用于觀測(cè)氣流的<a href="https://baike.baidu.com/item/%E8%BE%B9%E7%95%8C%E5%B1%82/4859516" rel="noopener noreferrer" target="_blank">邊界層</a>、燃燒、<a href="https://baike.baidu.com/item/%E6%BF%80%E6%B3%A2/825784" rel="noopener noreferrer" target="_blank">激波</a>、氣體內(nèi)的冷熱對(duì)流以及風(fēng)洞或水洞流場(chǎng)。</p><p> 原理：利用光在被測(cè)流場(chǎng)中的折射率梯度正比于流場(chǎng)的氣流密度的原理，將流場(chǎng)中密度梯度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)橛涗浧矫嫔舷鄬?duì)光強(qiáng)的變化，使可壓縮流場(chǎng)中的激波、壓縮波等密度變化劇烈的區(qū)域成為可觀察、可分辨的圖像，從而記錄下來(lái)。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202101/85558facf5fd4d63b506f2433da4251d.gif"></p><p><br></p><p><br></p><p>此次用comsol搭建一個(gè)簡(jiǎn)單的紋影法的光路，在凹面鏡的焦距前方發(fā)射光源 ，在焦距后方接收。
展開 如何在 COMSOL 中建立線性和非線性光學(xué)模型
在 COMSOL Multiphysics 中，這種方法可以用瞬態(tài)或頻域分析來(lái)建模，其中使用非線性系數(shù)(d)定義極化，如下所示。在高斯光束的二次諧波產(chǎn)生教程模型中，需要將與電場(chǎng)相關(guān)的非線性項(xiàng)引入電位移場(chǎng) (D)中。在這個(gè)模型中，引入非線性項(xiàng)的方式是通過(guò)巧妙使用殘余電電位移(Dr)。事實(shí)上，殘余電位移也可以接受一個(gè)非線性場(chǎng)量，這里涉及到一個(gè)電場(chǎng)分量的平方。這種方法顯示了和頻生成以及差頻生成。
其中，
,
是非線性系數(shù)，Ez 是 z-電場(chǎng)的分量。
在
高斯光束的二次諧波產(chǎn)生
教程模型中，只能分析一個(gè)特定的頻率。(換句話說(shuō)，用亥姆霍茲方程只能分析一個(gè)頻率。)因此，該模型建立了兩個(gè)接口，并耦合了兩個(gè)物理場(chǎng)。第一個(gè)界面代表基波，第二個(gè)界面代表二次諧波頻率。第一個(gè)界面的極化
，以及第二個(gè)界面的極化
，可定義如下:
其中，d 是非線性系數(shù)，
是 y-基頻電場(chǎng)分量，
是 y-二次諧波頻率下的電場(chǎng)分量。
左:輸出頻譜。大峰左邊的小峰表示差頻產(chǎn)生，右邊的小峰表示 SHG。右:基波和二次諧波的電場(chǎng) y- 分量。
光學(xué)材料的三階磁化率
具有顯著三階磁化率的材料（
）顯示出諸如光學(xué)克爾效應(yīng)、自相位調(diào)制、交叉相位調(diào)制、三次諧波生成和四波混頻等現(xiàn)象。為了說(shuō)明
COMSOL Multiphysics 中的光學(xué)克爾效應(yīng)
，高強(qiáng)度（GW/cm2）單色光束（例如 Nd:YAG 激光源）通過(guò)由 BK-7 制成的非線性晶體傳播。由于 BK-7 中占主導(dǎo)地位的三階材料非線性，折射率隨單色輸入光的光束強(qiáng)度(I)的函數(shù)變化如下：
其中，n0 是折射率的常數(shù)（線性）部分，γ 是非線性折射率系數(shù)，I 是光束強(qiáng)度。
展開 基于comsol的光學(xué)環(huán)形波導(dǎo)諧振腔，三環(huán)諧振
幫忙多關(guān)注我，后續(xù)會(huì)有更為詳細(xì)的教程更新！！
三圓環(huán) 波導(dǎo)諧振.rar
（轉(zhuǎn)載至：百度百科、comsol官網(wǎng)）
最簡(jiǎn)單的光環(huán)諧振器由直波導(dǎo)和環(huán)形波導(dǎo)組成。波導(dǎo)互相靠近放置，使得光在兩個(gè)結(jié)構(gòu)之間相互影響。如果環(huán)周圍的傳播長(zhǎng)度是波長(zhǎng)的整數(shù)倍，則場(chǎng)發(fā)生諧振，并在環(huán)中形成一個(gè)強(qiáng)場(chǎng)。
一部分光在環(huán)形波導(dǎo)周圍傳播后，重新與直波導(dǎo)耦合，并干涉入射光。在諧振時(shí)，可以獲得完全相消干涉，而沒(méi)有透射光，使得光環(huán)諧振器成為理想陷波濾波器，阻止諧振波長(zhǎng)的光。
光環(huán)諧振器是光子集成電路中具有研究?jī)r(jià)值的構(gòu)件。由于在硅光子等集成電路中具有高折射率對(duì)比度，因此可以制造非常小的電路。
本次模型，三環(huán)波導(dǎo)諧振腔，設(shè)置了不同的半徑R，三個(gè)圓環(huán)將在不同的三個(gè)波長(zhǎng)下出現(xiàn)諧振耦合，如下動(dòng)圖中出現(xiàn)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 技術(shù)鄰周報(bào)Q9：CAD/二次開發(fā)/COMSOL/光學(xué)/moldflow/優(yōu)化設(shè)計(jì)/LS-DYNA/復(fù)合材料/Python
2、基于COMSOL的流固耦合微泵輸運(yùn)細(xì)胞仿真分析
作者：琳泓comsol
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1809491
微泵作為微流體系統(tǒng)的“心臟”，是微流體輸送的動(dòng)力源，也是微流體系統(tǒng)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。作為一種重要的微型執(zhí)行部件，微泵還可廣泛應(yīng)用于藥物輸送、血液運(yùn)輸、DNA合成、電子冷卻系統(tǒng)、微全分析系統(tǒng)、微型燃料電池、微型衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)等領(lǐng)域，具有巨大的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
3、光波導(dǎo)：主流AR眼鏡的核心顯示技術(shù)
作者：
上海安世亞太
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1809511
隨著主流AR設(shè)備微軟HoloLens2、Magic Leap One等對(duì)光波導(dǎo)技術(shù)的采用和設(shè)備量產(chǎn)，以及AR光學(xué)模組廠商DigiLens、耐德佳、靈犀微光等近期融資消息的頻繁披露，導(dǎo)致光波導(dǎo)的討論熱度也持續(xù)增加了不少。
4、免噴涂材料中出現(xiàn)“新款”注塑缺陷，moldflow居然無(wú)法預(yù)測(cè)
作者：
國(guó)高材高分子材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1809585
注塑材料的發(fā)展中，慢慢的免噴涂材料開始登場(chǎng)。一般是將顏色做亮或者是添加其余粉末來(lái)改善塑料材料的本身外觀特征，或者是提升材料本身的物性。最近在新開發(fā)的免噴涂材料中發(fā)現(xiàn)了原來(lái)并沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)的問(wèn)題。
展開 Ansys光學(xué)仿真 附ANSYS教程下載
ANSYS SPEOS通過(guò)對(duì)高鐵或地鐵列車內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行光學(xué)模擬，配合環(huán)境光源進(jìn)行眩光分析，了解其產(chǎn)生機(jī)理，在設(shè)計(jì)前期進(jìn)行最大的設(shè)計(jì)改進(jìn)規(guī)避眩光，優(yōu)化光環(huán)境設(shè)計(jì)。
通用照明解決方案
在建筑設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)建筑與建筑之間，在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)反射眩光，除了可能會(huì)刺傷眼睛，更嚴(yán)重的情況就是聚光引起火災(zāi)。雖然說(shuō)，在建筑設(shè)計(jì)中無(wú)法完全規(guī)避眩光，但是我們可以采用光學(xué)仿真分析，有效并盡可能規(guī)避一些眩光現(xiàn)象。
ANSYS SPEOS可對(duì)建筑模型進(jìn)行光環(huán)境模擬，設(shè)置不同入射角度的太陽(yáng)光，并采用多角度探測(cè)器，對(duì)整體的環(huán)境進(jìn)行模擬分析，還可以進(jìn)行沉浸式視覺(jué)效果分析，最大程度找出眩光產(chǎn)生的位置，并優(yōu)化相關(guān)設(shè)計(jì)方案。
結(jié)語(yǔ)
最近的一項(xiàng)研究表明，有三分之一的人類已經(jīng)無(wú)法看到我們所在的星系——銀河系。為什么呢？數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的城市燈火每晚照亮著我們的城市，但這之中只有一部分光線被真正用來(lái)照亮街道或人行道——其余的光線則遺失并反射到地平線以上，照亮了夜空，造成了所謂光污染。
下載地址：ANSYS教程
展開 Zemax光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)教程：如何使用Jones Matrix表面
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VirtualLab Fusion 物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)教程
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Ansys Zemax光學(xué)設(shè)計(jì)軟件技術(shù)教程：眼科鏡片設(shè)計(jì)
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光學(xué)設(shè)計(jì)軟件產(chǎn)品教程培訓(xùn)：Zemax 編程語(yǔ)言 (ZPL) 簡(jiǎn)介
Ansys Zemax國(guó)內(nèi)可靠代理商
光研科技南京有限公司是國(guó)內(nèi)可靠的光學(xué)軟件和儀器光電供應(yīng)商，提供企業(yè)定制化上門培訓(xùn)服務(wù)，承接各類光學(xué)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，并有一系列自主編寫出版的光學(xué)設(shè)計(jì)書籍。公司擁有一支高素質(zhì)、高水平、實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)豐富的管理，銷售以及研發(fā)團(tuán)隊(duì)，從成立到現(xiàn)在已經(jīng)為廣大企業(yè)，研究所以及高校提供了很多優(yōu)秀的產(chǎn)品和服務(wù)，是光電圈內(nèi)值得信賴的企業(yè)。追光逐夢(mèng)，研以致用！以用戶的需求為起點(diǎn)，為客戶提供有價(jià)值的光學(xué)產(chǎn)品和服務(wù)一直都是光研科技南京有限公司的宗旨。
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