COMSOL光學案例的案例
什么是光學計算？如何在 COMSOL 中分析光學計算器件
一個光學 n×m 矩陣乘法裝置由兩個酉矩陣乘法核心和一個衰減器陣列組成。
總之，我們擁有構建用于一般 n×m 矩陣乘法的光學系統所需的所有要素。文末將提供一個 n×n 矩陣乘法系統的建模示例鏈接。該模型可用作構建更復雜的 n×m 矩陣的靈感。
結束語
在這篇文章中，我們為您展示了任何 n×m 矩陣都可以分解為多個 2×2 酉子矩陣和一個對角矩陣的乘積。這樣就能夠使用一系列馬赫-曾德爾調制器構建用于一般矩陣乘法的光網絡。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 在 COMSOL 中對自適應光學系統進行仿真
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 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 如何在 COMSOL 中建立線性和非線性光學模型
在這種情況下，折射率可以定義為所施加電場的二次函數，如下所示:
線性和非線性光學建模的總結性思考
本文討論了不同的光學材料，如 KDP、BK-7、LiNbO
3
、CdTe 和外電場下的硅。
這些材料表現出不同的線性和非線性現象，例如 SHG 效應、自聚焦效應以及線性和二次電場效應。
我們還研究了這些材料在激光工程領域、濾波器設計和光開關中的應用。
本文來自 ：COMSOL 博客
OpTalix物理光學傳播案例
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聯合光學科技有限公司是一家專業的光學產品與軟件研發、銷售及技術咨詢服務的公司。涉及領域包括幾何光學，物理光學等方面的模擬和仿真，已蛻變為一家國際化的高科技專業技術服務公司。為廣大客戶提供全方位的光學軟件產品服務和專業化的軟件課程培訓。
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基于comsol的光學環形波導諧振腔，三環諧振
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。
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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。
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物理光學傳播案例
使用角譜方法的自由空間傳播
下圖顯示了在距圓形孔徑不同距離處計算出的強度模式。使用快速傅立葉變換（FFT）在離散的512 x 512網格上進行計算。
利用菲涅耳積分的自由空間傳播
利用菲涅耳傳播器計算遠場分佈。下面的圖片是菲涅爾數為4和1時拍攝的。除了使用了菲涅耳傳播器外，它們與上述角譜法得到的對應圖像相同。
Talbot 效應
周期性構造存在著托爾伯特成像現象。左邊的圖顯示了在菲涅耳衍射區域的透射周期光柵的自成像效應。這個結構由平面波照亮。
邊葉是由于光柵結構的有限范圍。
雙針孔
在這個例子中，輸入屏幕包含兩個非常小的光圈(針孔):一個楊氏干涉儀。干涉的結果顯示在屏幕后面的兩個位置。
電話：13510388719
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展開 光學仿真太有趣了！（內含案例）
</p><p>當然，如果你本來就是仿真世家，家里已經有一點老底，也許也能不多花一分錢，順帶做一些光學仿真：</p><p>比如已經有COMSOL，那也是可以用來做一些光學仿真的；我們除了Ansys Speos外，也會結合使用性價比更高的<strong>Tracepro</strong>來做一些快速的仿真，對我們平時的絕大部分設計工作，其實已經夠用了（我們用的是Altair的token, Altair的APA（合作聯盟）中有就Tracepro，所以Altair的license除了用于結構和流體散熱仿真外，也可以用于光學仿真，性價比方面來說，真香~）</p><p><strong>汽車內飾氛圍燈案例</strong></p><p><br></p><p>以下案例是許工按照Ansys官網中的例子做的，可以很直觀的展現汽車內飾氛圍燈的效果，非常有意思：</p><p>汽車內飾氛圍燈，在<strong>早期燈光設計</strong>時，可以通過Speos仿真評估<strong>氛圍燈亮燈后效果</strong>，以確定是否滿足要求，例如：是否美觀，是否會有潛在的干擾（比如干擾反射）。避免浪費前期有大量可以修改設計的機會，也避免浪費光導結構設計工程師的時間，因為等到光導結構都設計好了之后，再跟結構設計工程師，談燈光效果不行，這時結構設計工程師或許需要大規模重新設計光導，而且還可能受其他的地方的影響，無法修改設計，因此，在產品開發早期就將光導的效果確認好時非常重要的。</p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tV8UzuX5TdBx021qsvIeOMmds8N31c2PL81rHGwhk5aFHkrGZia3ont8datI6kQ1BwNvqwzsiapvfLuXuzNmzH2w/640?
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