COMSOL光學模擬
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-04-12
COMSOL光學模擬的視頻教程
COMSOL光學超材料專題教程
COMSOL Multiphysics 6.x 光 學 超 材 料 專 題 教 程 課程中使用的軟件版本為：COMSOL Multiphysics 6.0 （對 6.0 以上版本都適用） 定位科研前沿 · 實操內容挑選SCI期刊上已發表的研究工作 · 根據實際科研工作學習COMSOL · 確保授課內容絕對正確，經得起實踐檢驗！
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COMSOL光學與RF系列視頻
該系列視頻詳細講解了COMSOL中RF和光學的相關模型及應用，包括光子晶體、石墨烯、SPR、光波導、耦合器、光纖、太陽能電池等，透徹的講解了COMSOL射頻光學模型的思想與設置方法，同時講解了傳輸損耗、色散曲線、耦合長度、模式面積等的求解問題。講解過程中穿插不少COMSOL設置以及后處理技巧。
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comsol液滴滴落過程仿真模擬
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COMSOL光學模擬的實例教程
另外，我們還介紹了使用集成低損耗硅光子進行光學計算的優勢。
未來的手機和電腦會由光學或光子處理器驅動嗎？這有待觀察，沿途還有許多技術難關需要攻克。可以肯定的是，多物理場仿真是復雜光學計算系統設計和優化的重要組成部分。如本文案例所示，COMSOL Multiphysics 中的波束包絡法功能特別適用于模擬時間快速和存儲效率良好的大型光學模型。它還能夠模擬整個光學系統，這在考慮其它物理效應時至關重要，例如不均勻的溫度梯度或機械變形。
本文來自：COMSOL博客
展開 Comsol光熱和射線光學耦合 ￥1600
image_process=/format,webp/resize,w_219" alt="基于comsol的鋰電池疊片電化學耦合熱分析的圖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生改變，同時導致入射光線偏折，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進行微顆粒的光熱和射線光學耦合，動圖如上展示的。</p><p><br></p><p><br></p>
展開 靜電驅動 MEMS 諧振器的模型序列顯示了如何模擬這種微機電諧振器，例如，通過計算系統的正常模態和與頻率相關響應來模擬。由于是教程案例，我們也創建了此模型的二維版本。
薄膜諧振器中的殘余應力
您也可以對制造過程中產生的薄膜諧振器的熱殘余應力進行建模。使用固體力學 接口、熱膨脹 功能和特征頻率 研究功能，可以計算出熱應力如何改變薄膜諧振器的諧振頻率。
預應力微鏡
另一個案例是預應力微鏡模型。這種鏡子可以作為一個光學反射裝置使用。為了創造弧形表面或類似彈簧的結構，MEMS 設備制造商有時會使用電鍍工藝在微鏡中引入殘余應力。這個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力和應變。此外，該模型還演示了不同材料的變形結構有什么不同，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器件
COMSOL Multiphysics 還提供了許多用于光學仿真的其他功能，以及與機械、熱耦合仿真的功能，或模擬其他 MEMS 元件的功能。
波動光學模塊提供的波束包絡法專用工具，可用于模擬光學介質中的高頻電磁波。您也可以將結構力學與波動光學仿真相結合來進行模擬，就像這個腔體模型或波導仿真案例中。
新的射線光學模塊可用于建立光在光學介質和設備中的傳播模型，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鏡系統中的光線傳播建模在內的許多射線光學仿真案例供您參考，可在 COMSOL 官網下載。
本文內容來自 COMSOL 博客
展開 基于comsol的熱流光學耦合的紋影法仿真 ￥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觀測方法。其基本原理，是利用光在被測流場中的折射率梯度正比于流場的氣流密度進行測量，廣泛用于觀測氣流的<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>、氣體內的冷熱對流以及風洞或水洞流場。</p><p> 原理：利用光在被測流場中的折射率梯度正比于流場的氣流密度的原理，將流場中密度梯度的變化轉變為記錄平面上相對光強的變化，使可壓縮流場中的激波、壓縮波等密度變化劇烈的區域成為可觀察、可分辨的圖像，從而記錄下來。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202101/85558facf5fd4d63b506f2433da4251d.gif"></p><p><br></p><p><br></p><p>此次用comsol搭建一個簡單的紋影法的光路，在凹面鏡的焦距前方發射光源 ，在焦距后方接收。
展開 光學行業FEMAG晶體生長數值模擬技術在光學行業的應用
1.晶體的光學應用
隨著科技的發展，光感技術，激光技術得到越來越廣泛的應用。生活水平的提高也使得人們對傳統的晶體光學折變特性提出了更高的要求，例如偏振鏡，濾光鏡等等應用場合越來越多。此外光存儲光傳輸等技術也以驚人的速度在普及。因此光學儀器和材料成為了一個非常具有前景的發展領域。
在光學領域中關鍵材料是光學晶體，按照用途可以分成光電晶體、聲光晶體、激光晶體、光折變晶體、非線性晶體等。光學晶體主要是指應用于光學回路中的晶體，如棱鏡，透鏡，濾鏡，偏光以及相位補償鏡等，在光學回路中的發射，處理和接收等多個環節都有廣泛應用。
2.光學晶體材料
光學晶體的類型很多，從材料本質上說通常是金屬鹵化物晶體，氧化物晶體等。例如常見的氟化鎂晶體用于透過紫外光，氟化鈣晶體對于紅外光有良好的透過率，此外還有半導體硅晶體，砷化鎵，CdTe，YAG，二氧化硅，藍寶石等。特別是藍寶石晶體化學性質穩定，機械強度高，抗沖擊能力強，大量用于精密測量儀器，高功率激光，導彈制導，通訊導航以及光傳感等，應用非常廣泛。
為了保證較高的光透過率，減少色散等，用作光學介質材料的晶體材料通常以單晶為主，要求盡可能少的缺陷，特別是在激光領域以及精密光感儀器和測量領域，較少的缺陷就會對光透過質量和結果產生嚴重影響。
3.FEMAG解決方案
工業上晶體的生長多采用熔體生長法，例如光學晶體中應用比較廣泛的藍寶石，砷化鎵，硅等晶體，可以通過提拉法，泡生法，坩堝下降法，區熔法等晶體生長工藝進行生產，工藝的條件控制和爐體熱場流場分析對保證晶體質量有重要作用。
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COMSOL光學模擬的最新內容
基于comsol漸變光纖的模擬2個月前
朋友們，好久不見啦。今天我給大家介紹一種利用comsol進行可編輯優化設置的漸變光纖模擬。具體如下：
首先，構建出四層芯包結構，為溝道形漸變光纖，其中最中間的纖芯為漸變芯。第二圈為溝道包層。依此類推對每個光纖區域的材料參數進行配置。如下：
其次，我們需要考慮插入漸變函數，因此需要再定義中引入參變量：
需要注意的是，該函數為關于半徑
對光學系統中亞波長結構的嚴格模擬3個月前
一種超透鏡的設計與分析
你可以在下面找到兩個不同的具有亞波長結構的系統的例子的鏈接：由不同直徑的納米柱排列構建的超透鏡的設計工作流程的示意圖，和基于受抑全內反射（FTIR）工作原理的棱鏡分束器，其中分束器的兩臂之間的能量再分配是通過倏逝波隧穿一層很薄的材料來實現的，該薄層材料把密度較高的介質分成兩個棱鏡。
在光學設計軟件VirtualLab Fusion中實現的建模技術的交互性意味著其用戶可以完全靈活地在精度和速度之間找到始終相關的折衷方案。這也適用于模擬光通過亞波長結構傳播：可以只為光學系統中表現出亞波長調制的部分選擇嚴格的模型，同時在系統的其他地方選擇數值上計算量更小的替代方案，從而在不必要地犧牲速度的情況下達到所需的精度。
但是不要僅相信我們的話，你親自去看看！
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概要
光學相干層析成像(OCT)系統是斷層成像系統，它通過圖像反射或散射出來的光來獲取被測物體橫截面或三維圖像。本文講述了光學相干層析成像(OCT)系統的設計，并探討了如何使用OpticStudio進行相干模擬。
簡介
光學相干層析成像(OCT)系統是斷層成像系統，它通過圖像反射或散射出來的光來獲取被測物體橫截面或三維圖像。盡管光線在
COMSOL模擬巖石破裂7個月前
在COMSOL中采用連續損傷力學方法實現巖石破裂系列案例介紹
采用COMSOL with matlab功能模擬巖石破裂，使用張拉剪切破壞準則和威布爾非均質材料屬性分布。可實現的功能如下：
1、完整巖石單軸，三軸破裂
2、預制裂隙巖石單軸，三軸破壞
3、流固耦合，熱流固耦合實現巖石的水力壓裂，超臨界CO2壓裂破壞
4、采用零厚度DFN方法，實現含復雜天然裂隙巖石中注水壓裂模擬
5、結合自己方向再開發
對光學系統中亞波長結構的嚴格模擬10個月前
在光學設計軟件VirtualLab Fusion中實現的建模技術的交互性意味著其用戶可以完全靈活地在精度和速度之間找到始終相關的折衷方案。這也適用于模擬光通過亞波長結構傳播：可以只為光學系統中表現出亞波長調制的部分選擇嚴格的模型，同時在系統的其他地方選擇數值上計算量更小的替代方案，從而在不必要地犧牲速度的情況下達到所需的精度。
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JCMsuite應用：光學環形諧振腔模擬11個月前
本案程演示了環形諧振腔的模擬。這種類型的集成光子器件，例如用作升/降濾波器或在傳感應用中，當物質或粒子附著在環上時，通過測量其共振頻率的位移來檢測：
對于集成光子電路中的無源光器件，s矩陣通常是研究的熱點。它描述了通過端口/波導進入設備的電磁場如何傳播到設備的所有端口。s矩陣的項是繼承磁場振幅變化和相移的復數。一個完整的器件網絡通常是通過計算所涉及結構的所有s矩陣，然后求解電路的全局耦合
對光學系統中亞波長結構的嚴格模擬11個月前
在光學設計軟件VirtualLab Fusion中實現的建模技術的交互性意味著其用戶可以完全靈活地在精度和速度之間找到始終相關的折衷方案。這也適用于模擬光通過亞波長結構傳播：可以只為光學系統中表現出亞波長調制的部分選擇嚴格的模型，同時在系統的其他地方選擇數值上計算量更小的替代方案，從而在不必要地犧牲速度的情況下達到所需的精度。
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混凝土水化熱溫降研究對保障結構安全與耐久性至關重要，溫升后溫差易引發溫度應力，導致裂縫。本案例介紹在COMSOL內建立多邊形骨料堆積混凝土細觀模型，并對水化熱產生后的傳熱及溫度變化進行仿真模擬。
骨料堆積混凝土細觀模型采用CAD多邊形密堆積2D插件建立，插件內置動力學算法，可模擬多邊形骨料顆粒在重力作用下的堆積模型。
三維梯度多孔結構（FGM）是一種孔隙率、孔徑等參數在三維空間內呈梯度分布的多孔材料。梯度孔隙結構的研究可優化傳熱傳質效率，調控流動路徑，提升能源存儲與材料性能，為復雜系統設計提供關鍵理論支持。本案例介紹在COMSOL內建立三維球體梯度孔隙結構模型，并進行滲流仿真模擬。
梯度多孔介質FGM模型采用CAD球體功能梯度材料3D插件建立，模型在AutoCAD
