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關注創建者:匿名 創建時間:2026-01-04

近場分析的實例教程
遠場、近場地震結果分析
近場地震作用下選取特征點加速度最值對比/m/S2
最值
節點650
節點530
節點410
節點290
節點170
節點32
最大值
5.907
5.475
4.657
3.472
2.391
1.182
最小值
-4.946
-4.518
-3.798
-2.813
-1.760
-0.956
遠場地震作用下選取特征點加速度最值對比/m/S2
最值
節點650
節點530
節點410
節點290
節點170
節點32
最大值
4.14596
3.63658
3.2745
2.8727
2.3499
1.26615
最小值
-3.6055
-3.690
-3.6656
-3.2505
-2.42285
-1.34764
可以看出,相同峰值加速度工況下,無論是位移還是加速度放大效應,近場地震波作用下框架結構頂部節點的放大效應要大于遠場地震波,所以,在地震時程分析過程中,不能忽略近場地震波的放大作用。
展開 建模目的:如何將矩形光柵界面和轉變點列界面(Transition Point List Inerface)進行組合,以構建復雜結構光柵,并進行近場分析和內部場分析
工具箱:光柵工具箱
關鍵詞:矩形光柵界面 轉變點列界面 近場分析 內部場分析
組合光柵結構參數:
圖1:光柵參數示意圖
使用VirtualLab光柵工具箱進行建模
1) 操作如下圖(1)(2):解決方案(Solutions)/光柵工具箱(Grating Toolbox)/二維光柵仿真(2D Grating Simulations)/自定義光柵光路流程圖(General Grating Light Path Diagram),生成光柵光路圖, 如下圖(3)
(1)
(2)
(3)
圖2:使用VirtualLab光柵工具箱進行建模步驟1)示意圖
2) 雙擊 ,進入光柵編輯窗口(Edit General Grating 2D)/結構與功能子窗口(Structure/Function),確定基板材料和厚度,并選擇堆棧界面。
圖3:使用VirtualLab光柵工具箱進行建模步驟2)示意圖
3) 進入堆棧界面,即堆棧編輯窗口(Edit),通過添加(Add)按鈕依次添加平面(Plane Interface),矩形光柵界面(Rectarngular Grating Interface)以及轉變點列界面(Transition Point List Interface)以構建矩形組合光柵。
展開 不同放大倍率顯示
數值的表格顯示
級次計算(周期=10μm)
近場位相值(周期=1μm)
■ 再次顯示3個周期。
■ 由于共振效應,具有小尺寸結構的光柵不在產生正弦位相分布。
■ 振幅同樣劇烈地改變。
■ 此時變化范圍從0.2 ~ 1.2.
■ 這是光柵周期趨近于波長量級時的典型現象。
說明
該案例中波長532nm,光柵周期1um,即結構在波長范圍內,通常要求采用傅里葉模態法進行嚴格分析。
因此VirtualLab非常適合這樣的研究工作。
此次僅計算3個反射級次和5個透射級次。因此分析速度很快。
不同變倍比顯示
數值的表格顯示
總結
■ VirtualLab可對表面光柵進行嚴格仿真。
■ 利用光柵工具箱,用戶可將嚴格的傅里葉模態法作為傳播技術和強大的計算工具,如對光柵近場和衍射效率的計算。
展開 JCMsuite計算近場分布。下圖顯示了當波長為193nm時,平面波從襯底側垂直入射到結構內的近場強度
S偏振光照明的場矢量
P偏振光照明的場矢量
后處理傅里葉變換計算透射衍射級次的振幅。
而近場動力學方法將物體離散成一系列空間域內的物質點,一個物質點的狀態被在一個有限半徑的區域內的物質點所影響,采用積分方程描述物質點的運動,該理論突破了連續性假設和空間微分方程在不連續問題上出現的求解瓶頸。
為三維固體材料的破壞行為提供了一種新的思路,采用非連續型網格,采用section solid peri界面,材料采用292號elastic peri材料,一般用于脆性材料,玻璃,水泥,硬塑料等,g是材料破壞參數,當問題已壓縮破壞為主時,輸入gs,一般gs=2*gt,對于其他問題,gs空著不填
模型簡介如下:夾層板上下為玻璃,采用mat_elastic_peri材料,中間為PC板,球以30m/s的速度撞擊平板,觀察平板的版型和應變。
效果如下:
最后給大家附上免費的k文件供大家學習。
moxing.k
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近場分析的最新內容
無需更改橫截面和近場測量的分析。
非偏振照明
對于具有非相干非偏振照明的系統,運行第二次仿真,將源偏振旋轉 90 度,然后對結果求平均值。這可以通過對源偏振角進行 2 點參數掃描輕松實現。
收斂
使用當前設置(模擬范圍為 1x1x1 um3,網格精度3,5nm網格附近粒子)仿真需要大約150 MB的內存,運行時間約為1分鐘。
這是一個簡單的二維光柵的例子,具有雙重周期(六方)晶格。三維單元晶胞在x和y平面上是周期性的。它包含兩個不同的菱形(平行六面體),位于襯底上,被背景材料包圍。我們選擇了一個直角線單元晶胞(最小原始單元格)來避免結構的計算域邊界的不利切割。案例中的材料選擇為鉻(菱形),玻璃(基底)和空氣(背景材料)。
光柵被S和P偏振平面波照亮。JCMsuite計算近場分布。下圖顯示了當波長為193nm時
本示例演示了VirtuaLab分析光柵的基本功能
摘要:
VirtualLab (VL) 為用戶提供了一個好的指導方法以用于創建光學系統來對期望的光柵進行分析。
該案例主要對一個線性正弦光柵(周期在一個方向)的近場和透射衍射級次的效率進行了基礎研究。
兩種不同周期線性正弦光柵結果的對比:
光柵周期遠大于波長
光柵周期在波長范圍
建模任務
該設計的近場和遠場分析在Ansys FDTD、RCWA(嚴格耦合波分析)和 OpticStudio中得到驗證。
注意:在 Zemax 中進行進一步分析需要 OpticStudio 12 以上版本。
概述
了解模擬工作流程和關鍵結果
超透鏡由精心排列的具有亞波長結構的“單位晶格”或“元原子”組成。
傳統的數值計算方法建立在連續介質之上,這類方法的控制方程需要進行求導,在處理裂紋等不連續區域時會產生奇異性。而近場動力學方法將物體離散成一系列空間域內的物質點,一個物質點的狀態被在一個有限半徑的區域內的物質點所影響,采用積分方程描述物質點的運動,該理論突破了連續性假設和空間微分方程在不連續問題上出現的求解瓶頸。
為三維固體材料的破壞行為提供了一種新的思路,采用非連續型網格
—不同結構的分辨率
□ 配置設計過程的優化評價函數
5.衍射元件設計案例
□ 衍射分束器參數選擇
□ 衍射分束器設計流程:規則和任意形狀
□ 衍射整形器參數選擇
□ 衍射整形器設計流程:1D和2D平頂型
□ 衍射擴散器參數選擇
□ 衍射擴散器設計流程:平頂型和任意圖案
6.光柵模擬分析
□ 構建stack
□ 調整模擬參數——精度因子和衍射級次
□ 近場分析
充分滿足工程應用需求;
■ 材料庫新增汽車行業常用材料,比如玻璃、隔熱材料等;
■ 新增邊界條件復制粘貼、導入導出功能,操作便捷易用;
■ 新增渦量、聲源強度、六分力等更多變量輸出;
■ 優化后處理界面響應速度,平均提升響應速度較之前版本提升7倍以上;
■ 提升工程文件保存速度;
■ 優化噪聲后處理,在同一個后處理界面可進行噪聲遠場、近場分析
近場分析
近場分布特征決定了遠場的輻射特性,作者希望從近場的角度,對加載相位調控超表面前后的天線近場分布進行更為深入的分析。這應該也是一件有趣的事。
對比加載相位調控超表面前后喇叭從切面近場相位分布,從喇叭口輻射出的電磁波“波前”經過相位調控超表面的“調節”后,變得更為平坦。
無需更改橫截面和近場測量的分析。
非偏振照明
對于具有非相干非偏振照明的系統,運行第二次仿真,將源偏振旋轉 90 度,然后對結果求平均值。這可以通過對源偏振角進行 2 點參數掃描輕松實現。
收斂
使用當前設置(模擬范圍為 1x1x1 um3,網格精度3,5nm網格附近粒子)仿真需要大約150 MB的內存,運行時間約為1分鐘。
建模目的:如何將矩形光柵界面和轉變點列界面(Transition Point List Inerface)進行組合,以構建復雜結構光柵,并進行近場分析和內部場分析
工具箱:光柵工具箱
關鍵詞:矩形光柵界面 轉變點列界面 近場分析 內部場分析
組合光柵結構參數:
圖1:光柵參數示意圖
使用VirtualLab光柵工具箱進行建模
1) 操作如下圖(1)(2):解決方案
