拓?fù)涔庾訉W(xué)的案例
《自然?光子學(xué)》: 上海交大金賢敏團(tuán)隊(duì)在光量子計(jì)算機(jī)集成化上取得進(jìn)展
金賢敏研究團(tuán)隊(duì)所發(fā)展的基于三維光子集成芯片的大規(guī)模量子演化系統(tǒng)，使得研發(fā)各種物理系統(tǒng)可擴(kuò)展的專用光量子計(jì)算原型機(jī)成為可能。同時(shí)，這種粘合樹結(jié)構(gòu)很容易讓人聯(lián)想到計(jì)算機(jī)科學(xué)中的二元樹或決策樹，若能將量子算法運(yùn)用到計(jì)算機(jī)科學(xué)中的優(yōu)化、管理、及信息搜尋等各種實(shí)際問題中去，有望極大地推動(dòng)量子計(jì)算機(jī)的實(shí)際應(yīng)用。還有望用來解決許多跨學(xué)科交叉的科學(xué)問題并衍生新興研究領(lǐng)域，比如與實(shí)驗(yàn)室天文學(xué)模擬、量子人工智能[Physical Review Letters 120, 240501 (2018)]、量子拓?fù)涔庾訉W(xué)[arXiv:1810.01435 (2018)]、生物醫(yī)藥及成像等學(xué)科相互關(guān)聯(lián)的綜合性研究。今年10月初，金賢敏團(tuán)隊(duì)剛剛發(fā)布了首款專用光量子計(jì)算軟件FeynmanPAQS [arXiv: 1810.02289 (2018)]，也是旨在讓量子計(jì)算面向更加廣泛的科研學(xué)者、工程師和熱心科普的群體，力圖促進(jìn)更多專用光量子計(jì)算算法的發(fā)現(xiàn)、基礎(chǔ)科研領(lǐng)域交叉、量子計(jì)算的工程化應(yīng)用對(duì)接。
期待不久的將來，專用光量子計(jì)算機(jī)能夠真正為各行業(yè)帶來更多令人欣喜的應(yīng)用。
展開 領(lǐng)先的光子學(xué)仿真工具Ansys Lumerical功能詳解：微納光子器件仿真的標(biāo)準(zhǔn)工具
Ansys Lumerical是業(yè)界領(lǐng)先的光子學(xué)仿真工具，其擁有完整的光子學(xué)仿真解決方案，支持全套光子學(xué)器件級(jí)和系統(tǒng)級(jí)仿真。器件和系統(tǒng)級(jí)工具無縫協(xié)作，讓設(shè)計(jì)人員能夠?qū)ο嗷プ饔玫墓鈱W(xué)、電氣和熱效應(yīng)進(jìn)行建模仿真。
產(chǎn)品之間靈活的互操作性支持將多物理場(chǎng)仿真和光子電路仿真與第三方EDA工具相結(jié)合的各種工作流程，以幫助優(yōu)化產(chǎn)品性能、最大限度地降低物理原型制作成本并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
Ansys Lumerical FDTD是業(yè)界公認(rèn)的微納光子器件仿真的標(biāo)準(zhǔn)工具。
這款高性能二維／三維麥克斯韋方程求解軟件，能夠精確分析具有微納尺寸或亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)與紫外、可見、紅外、太赫茲和微波的相互作用，能被廣泛應(yīng)用千微納光電子器件、工藝以及材料的設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化。
FDTD的集成設(shè)計(jì)環(huán)境支持腳本語(yǔ)言操作、高級(jí)后處理和結(jié)構(gòu)優(yōu)化功能，讓用戶可以更專注有效地完成設(shè)計(jì)要求。
規(guī)格概要
二維或三維建模
自定義任意表面和立體形貌
高級(jí)共形網(wǎng)格技術(shù)
靈活的材料插件
支持隨空間變化的各向異性材料
全矢量自定義和高數(shù)值孔徑的寬譜高斯光源
遠(yuǎn)場(chǎng)分析
Q因子分析
自動(dòng)提取S參數(shù)
能帶結(jié)構(gòu)分析
腳本和優(yōu)化程序
支持云計(jì)算和HPC高性能并行計(jì)算
主要特點(diǎn)
光子器件逆向設(shè)計(jì)優(yōu)化
針對(duì)目標(biāo)自動(dòng)化探索最佳設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)；找出性能優(yōu)化、面積最小化并提升工藝匹性的非直觀幾何形狀。
強(qiáng)大的后處理
強(qiáng)大的后處理功能，包括遠(yuǎn)場(chǎng)分析，能帶結(jié)構(gòu)分析，雙向散射分布函數(shù)(BSDF)生成，Q因子分析，電荷產(chǎn)生率。
非線性與各向異性材料
對(duì)含有非線性材料或各向異性空間變化材料的器件進(jìn)行彷真。可以選擇各種非線性、負(fù)折射率和增益的材料模型，或者使用靈活的材料插件自行定義新材料模型。
展開 南京大學(xué)劉輝Nature子刊：超表面拓?fù)?/em>缺陷的確定光子偏轉(zhuǎn)和具有材料損失的對(duì)稱性破裂相變
【引言】
拓?fù)鋵W(xué)在現(xiàn)代物理學(xué)的前沿領(lǐng)域中起著非常重要的作用。眾所周知，拓?fù)?/em>性質(zhì)已經(jīng)在凝聚態(tài)物質(zhì)和經(jīng)典波中被廣泛報(bào)道。此外，拓?fù)鋵W(xué)也被用于廣義相對(duì)論和現(xiàn)代宇宙學(xué)。由于最近引力波探測(cè)的突破，人們對(duì)宇宙時(shí)空的拓?fù)?/em>效應(yīng)將會(huì)越來越感興趣。特別是，理論家預(yù)測(cè)，在早期宇宙中Higgs真空?qǐng)鰧?duì)稱性破裂期間，當(dāng)與這種對(duì)稱性破裂相關(guān)聯(lián)的真空流形的拓?fù)?/em>不是簡(jiǎn)單地連接在一起時(shí)，可能會(huì)形成一些拓?fù)?/em>缺陷。例如單極子、宇宙弦和疇壁，它們分別是時(shí)空的0維、1維和2維拓?fù)淙毕?。天體物理學(xué)中對(duì)這些拓?fù)?/em>缺陷的實(shí)驗(yàn)觀察將徹底改變宇宙的視覺。此外，各種論證，如宇宙弦產(chǎn)生的宇宙微波背景輻射中的引力波和特定印記，可能被提出用于天文觀測(cè)。然而，據(jù)作者所知，迄今為止，在天體物理學(xué)中還沒有觀察這些拓?fù)?/em>缺陷的好方法。幸運(yùn)的是，來自實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中各種系統(tǒng)的模擬模型受到了研究宇宙中不容易接近的現(xiàn)象的可能性的推動(dòng)。例如Hawking–Unruh和Bose–Einstein凝聚體。
另一方面，基于控制介電常數(shù)和磁導(dǎo)率分布的超材料的轉(zhuǎn)換光學(xué)可以被廣泛研究，以設(shè)計(jì)許多具有新光學(xué)應(yīng)用的人造材料。變換光學(xué)最重要的應(yīng)用是隱形斗篷，其中光線被視為變形空間中的線性平行測(cè)地線。在愛因斯坦的廣義相對(duì)論中，時(shí)空曲率是由能量和動(dòng)量決定的。最近，通過將時(shí)空度量映射到具有局部曲率的電磁介質(zhì)本構(gòu)參數(shù)，模擬廣義相對(duì)論現(xiàn)象成為可能。除了三維超材料之外，超表面(二維超材料)具有易于制造和低傳播損耗，是一種操縱電磁波的新方式。特別的是，不同種類的超表面已經(jīng)被用來控制表面波的傳播。
展開 Ansys Lumerical光子學(xué)仿真工具介紹
Ansys Lumerical是業(yè)界領(lǐng)先的光子學(xué)仿真工具，其擁有完整的光子學(xué)仿真解決方案，支持全套光子學(xué)器件級(jí)和系統(tǒng)級(jí)仿真。器件和系統(tǒng)級(jí)工具無縫協(xié)作，讓設(shè)計(jì)人員能夠?qū)ο嗷プ饔玫墓鈱W(xué)、電氣和熱效應(yīng)進(jìn)行建模仿真。產(chǎn)品之靈活的互操作性支持將多物理場(chǎng)仿真和光子電路仿真與第三方EDA工具相結(jié)合的各種工作流程，以幫助優(yōu)化產(chǎn)品性能、最大限度地降低物理原型制作成本并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
Ansys Lumerical FDTD
Ansys Lumerical FDTD是業(yè)界公認(rèn)的微納光子器件仿真的標(biāo)準(zhǔn)工具。這款高性能二維/三維麥克斯韋方程求解軟件，能夠精確分析具有微納尺寸或亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)與紫外、可見、紅外、太赫茲和微波的相互作用，能被廣泛應(yīng)用于微納光電子器件、工藝以及材料的設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化。FDTD的集成設(shè)計(jì)環(huán)境支持腳本語(yǔ)言操作、高級(jí)后處理和結(jié)構(gòu)優(yōu)化功能，讓用戶可以更專注有效地完成設(shè)計(jì)要求。
Ansys Lumerical Stack
STACK 是分析多層膜的最佳仿真工具，和求解麥克斯韋方程相比能迅速仿真如抗反射膜、OLED、VCSEL等組件的光學(xué)特性。能精準(zhǔn)描述多層膜的波動(dòng)光學(xué)特性，如干涉以及微腔效應(yīng)，并支持平面波和偶極子光源。STACK 支持腳本運(yùn)算，通過API能和Python 或Matlab 互操作。
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Ansys | 什么是表面等離子體光子學(xué)及其應(yīng)用
在過去的幾十年中，電子和光子學(xué)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，顯著改進(jìn)了數(shù)據(jù)處理技術(shù)，使我們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。
表面等離子體光子學(xué)描述了在金屬-電介質(zhì)界面上對(duì)光信號(hào)進(jìn)行納米級(jí)（十億分之一米）操作。受光子學(xué)的啟發(fā)，表面等離子體光子學(xué)利用了金屬納米結(jié)構(gòu)的獨(dú)特屬性，使得在近原子尺度下傳輸光信號(hào)成為可能。
在同一半導(dǎo)體芯片上集成傳統(tǒng)的光子學(xué)和電子學(xué)與表面等離子體光子學(xué)具有顯著的優(yōu)勢(shì)，可創(chuàng)造出超高速的計(jì)算機(jī)芯片和光通信器件，并為超靈敏傳感器和顯微鏡提供動(dòng)力。
什么是表面等離子體？
當(dāng)加州理工學(xué)院的Atwater教授于2007年首次提出表面等離子體光子學(xué)概念時(shí)，他預(yù)測(cè)該技術(shù)將催生一系列應(yīng)用，包括從超靈敏的生物傳感到隱身斗篷。
無論何種應(yīng)用，表面等離子體光子學(xué)都依賴于在金屬-電介質(zhì)界面操作電磁場(chǎng)和自由電子之間的相互作用——電介質(zhì)是一種可在電場(chǎng)的作用下極化的絕緣體（如玻璃或空氣）?？刂平饘匐姎夂凸鈱W(xué)屬性的自由電子會(huì)在電磁場(chǎng)（即光）中振蕩，并產(chǎn)生一種被稱為表面等離子體的現(xiàn)象。
什么是表面等離子體共振？
在納米級(jí)，自由電子被限制在微小的空間區(qū)域里，從而限制了其振動(dòng)的頻率范圍。當(dāng)與光相互作用時(shí)，自由電子會(huì)吸收與其振動(dòng)頻率相匹配的光（同時(shí)反射其余部分的光），這意味著它們處于共振狀態(tài)，因此成為“表面等離子體共振”（SPR）。SPR可應(yīng)用于納米棒、納米線、納米光子和其他形式的納米技術(shù)。
表面等離子體光子學(xué)的技術(shù)驅(qū)動(dòng)因素
自首批基于芯片的半導(dǎo)體問世以來，我們這個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型社會(huì)已取得長(zhǎng)足發(fā)展，并生產(chǎn)出了越來越小、越來越快的處理器。然而，器件尺寸不斷縮小給其自身帶來了挑戰(zhàn)，同時(shí)也使其受到熱問題和處理速度的限制。
光學(xué)互連，憑借其大帶寬（數(shù)據(jù)傳輸容量），提供了一種前景光明的解決方案。
展開 硅光子學(xué)的“最后一米”難題
綜合硅數(shù)字邏輯、光電子學(xué)以及光纖通信技術(shù)的潛力，一切似乎皆有可能。
按照當(dāng)時(shí)工程師們的設(shè)想，這些技術(shù)將持續(xù)發(fā)展和融合，直到光子技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合，并最終取代電子技術(shù)。光子技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)跨國(guó)數(shù)據(jù)傳輸，還可以在數(shù)據(jù)中心之間甚至是計(jì)算機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)。工程師們認(rèn)為，通過光纖可以在芯片間傳輸數(shù)據(jù)，甚至設(shè)想出了光子芯片：很多人都期待將來有一天極速邏輯芯片可以利用光子而非電子。
但是，這樣的設(shè)想并未實(shí)現(xiàn)。企業(yè)和政府曾投入億萬美元用于研究新型光器件和系統(tǒng)，利用光纖將數(shù)據(jù)中心內(nèi)部計(jì)算機(jī)服務(wù)器的機(jī)架連接起來。誠(chéng)然，很多現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的機(jī)架都利用這些光設(shè)備進(jìn)行連接。然而光子技術(shù)也就到此為止了。在機(jī)架內(nèi)部，單個(gè)服務(wù)器板仍然使用廉價(jià)的銅纜和高速電子器件相互連接。當(dāng)然，在電路板上，連接處理器的都是金屬導(dǎo)線。
將光子技術(shù)推向服務(wù)器本身、用光纖直接連接處理器的嘗試，因經(jīng)濟(jì)原因觸礁而失敗了。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司光計(jì)數(shù)公司（Light Counting）的調(diào)查，以太網(wǎng)光收發(fā)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到年均40億美元，到2020年這個(gè)市場(chǎng)將擴(kuò)大到近45億美元和5000萬套器件，這不可否認(rèn)。但是時(shí)至今日，光子技術(shù)仍未解決數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)機(jī)架與處理器芯片間最后幾米的問題。
不過，光子技術(shù)的巨大潛力意味著仍有希望。雖然技術(shù)挑戰(zhàn)仍十分巨大，但數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的新思路為大數(shù)據(jù)時(shí)代的光子技術(shù)革命提供了一條看似可行的道路。
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在當(dāng)今的數(shù)字化世界中，無論是上網(wǎng)、觀看網(wǎng)絡(luò)電視，還是做任何其他事情，人們所使用的數(shù)據(jù)流都會(huì)經(jīng)過光電收發(fā)器。光電收發(fā)器的作用是實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換。在各大云服務(wù)提供商及社交媒體公司的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，這些收發(fā)器就位于用于在數(shù)據(jù)中心之間傳輸數(shù)據(jù)的光纖的端點(diǎn)處。收發(fā)器與每個(gè)服務(wù)器機(jī)架頂部的交換設(shè)備相連接，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并傳輸?shù)皆摍C(jī)架中的服務(wù)器組。
展開 . | Sagnac干涉在集成光子學(xué)中的應(yīng)用
圖1：典型光學(xué)干涉器的基本結(jié)構(gòu)
圖2：Sagnac干涉器的發(fā)明者法國(guó)物理學(xué)家Georges Sagnac (1869 ? 1928) 以及基于Sagnac干涉的光學(xué)器件的發(fā)展歷程
其次，論文將集成Sagnac干涉器作為集成光子器件中的基本結(jié)構(gòu)單元，和其他基本結(jié)構(gòu)單元如馬赫曾德干涉器，環(huán)形諧振器，以及光子晶體諧振腔，布拉格光柵進(jìn)行了特性對(duì)比(圖3-5)，并對(duì)集成Sagnac干涉器件的仿真建模方法進(jìn)行了具體介紹。
圖3：集成光子器件中的基本結(jié)構(gòu)單元 (a) 定向耦合器， 以及以其為基礎(chǔ)衍生的二級(jí)結(jié)構(gòu)單元包括 (b) 馬赫曾德干涉器，(c) 環(huán)形諧振器，和 (d) Sagnac 干涉器
圖4：集成馬赫曾德干涉器，分插復(fù)用型環(huán)形諧振器，以及級(jí)聯(lián)Sagnac干涉器的幅頻響應(yīng)對(duì)比
圖5：集成一維光子晶體諧振腔，布拉格光柵，以及級(jí)聯(lián)Sagnac干涉器的幅頻響應(yīng)對(duì)比
然后，論文對(duì)Sagnac干涉器件在集成光子學(xué)中的具體應(yīng)用進(jìn)行了分類總結(jié)，包括集成反射鏡，光陀螺儀(圖6)，光濾波器(圖7)，頻域交織器，量子物理現(xiàn)象的光學(xué)類似(圖8)，以及其他應(yīng)用。其中光陀螺儀作為Sagnac干涉的典型應(yīng)用，又具體分為基于波導(dǎo)干涉的光陀螺儀，基于無源諧振腔的光陀螺儀，和基于布里淵環(huán)形激光器的光陀螺儀。
展開 一期一會(huì) | 表面等離子體光子學(xué)詳解及其應(yīng)用
本專題將以“一期一會(huì)”的形式，攜手各領(lǐng)域?qū)＜?，圍繞Ansys全產(chǎn)品線的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，帶您深入解析流體、結(jié)構(gòu)、電子設(shè)計(jì)及電磁仿真、光學(xué)、光子學(xué)、半導(dǎo)體、自動(dòng)駕駛、汽車、聲學(xué)、航空航天、材料等多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域，讓復(fù)雜的專業(yè)知識(shí)觸手可及。
在過去的幾十年中，電子和光子學(xué)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，顯著改進(jìn)了數(shù)據(jù)處理技術(shù)，使我們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。
表面等離子體光子學(xué)描述了在金屬-電介質(zhì)界面上對(duì)光信號(hào)進(jìn)行納米級(jí)（十億分之一米）操作。受光子學(xué)的啟發(fā)，表面等離子體光子學(xué)利用了金屬納米結(jié)構(gòu)的獨(dú)特屬性，使得在近原子尺度下傳輸光信號(hào)成為可能。
在同一半導(dǎo)體芯片上集成傳統(tǒng)的光子學(xué)和電子學(xué)與表面等離子體光子學(xué)具有顯著的優(yōu)勢(shì)，可創(chuàng)造出超高速的計(jì)算機(jī)芯片和光通信器件，并為超靈敏傳感器和顯微鏡提供動(dòng)力。
什么是表面等離子體？
當(dāng)加州理工學(xué)院的Atwater教授于2007年首次提出表面等離子體光子學(xué)概念時(shí)，他預(yù)測(cè)該技術(shù)將催生一系列應(yīng)用，包括從超靈敏的生物傳感到隱身斗篷。
無論何種應(yīng)用，表面等離子體光子學(xué)都依賴于在金屬-電介質(zhì)界面操作電磁場(chǎng)和自由電子之間的相互作用——電介質(zhì)是一種可在電場(chǎng)的作用下極化的絕緣體（如玻璃或空氣）。控制金屬電氣和光學(xué)屬性的自由電子會(huì)在電磁場(chǎng)（即光）中振蕩，并產(chǎn)生一種被稱為表面等離子體的現(xiàn)象。
什么是表面等離子體共振？
在納米級(jí)，自由電子被限制在微小的空間區(qū)域里，從而限制了其振動(dòng)的頻率范圍。當(dāng)與光相互作用時(shí)，自由電子會(huì)吸收與其振動(dòng)頻率相匹配的光（同時(shí)反射其余部分的光），這意味著它們處于共振狀態(tài)，因此成為“表面等離子體共振”（SPR）。SPR可應(yīng)用于納米棒、納米線、納米光子和其他形式的納米技術(shù)。
表面等離子體光子學(xué)的技術(shù)驅(qū)動(dòng)因素
自首批基于芯片的半導(dǎo)體問世以來，我們這個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型社會(huì)已取得長(zhǎng)足發(fā)展，并生產(chǎn)出了越來越小、越來越快的處理器。
展開 延續(xù)摩爾定律的“新”方法：將光子學(xué)導(dǎo)入芯片
而首個(gè)項(xiàng)目將會(huì)是極端可擴(kuò)展性光子學(xué)封裝（ Photonics in the Package for Extreme Scalability，PIPES），它將探索把光子學(xué)技術(shù)帶入芯片的技術(shù)。
此技術(shù)透過用光學(xué)元件取代電學(xué)元件，將可降低將數(shù)百個(gè)處理器連接在一起所需的工藝及能源需求，并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模并行，將能有效支持?jǐn)?shù)據(jù)密集型應(yīng)用，如人工智慧等技術(shù)。且PIPES 還將致力于建立一個(gè)國(guó)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)，令商業(yè)及國(guó)防們能不斷獲得先進(jìn)技術(shù)的支援。
此項(xiàng)目首先關(guān)注的是先進(jìn)集成電路封裝的高性能光學(xué)I/O 技術(shù)的發(fā)展，包括現(xiàn)場(chǎng)可編程閘門陣列、圖形處理單元及專用集成電路。其次，將研究新型器件技術(shù)和先進(jìn)鏈路，以實(shí)現(xiàn)高度可擴(kuò)展性及封裝 I/O 。但這種新型的系統(tǒng)架構(gòu)及大型分布式并行計(jì)算的發(fā)展將可能具有上千個(gè)節(jié)點(diǎn)，極為復(fù)雜且非常難以管理。而為了解決這個(gè)問題，第三項(xiàng)重點(diǎn)將研發(fā)低損耗光學(xué)封裝方法，以實(shí)現(xiàn)高溝道密度和高端口數(shù)量，及可重構(gòu)、低功耗的光學(xué)開關(guān)技術(shù)。
正在進(jìn)行研究的光子學(xué)可能會(huì)作為改進(jìn)我們現(xiàn)有工藝的手段。 CPU，GPU，F(xiàn)PGA和ASIC都依賴于更小的晶體管來以更低的功耗擠出更多的性能。啟用基于光的互連允許延遲取決于通過介質(zhì)的光速而不是通過半導(dǎo)體的電流。但我們也應(yīng)該看到，嵌入微電子系統(tǒng)的光子學(xué)理論已存在數(shù)十年，但尚未完全解決可行性問題。與傳統(tǒng)硅不同，光子器件目前不能很好地?cái)U(kuò)展以便于大規(guī)模生產(chǎn)。
當(dāng)然DARPA 也強(qiáng)調(diào)，還是會(huì)著力在ERI 計(jì)劃中各個(gè)項(xiàng)目的聯(lián)系，并應(yīng)用在先進(jìn)衛(wèi)星系統(tǒng)、大規(guī)模辨識(shí)系統(tǒng)以及網(wǎng)路安全等，掌握這些新興技術(shù)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，并保證這些項(xiàng)目將有助于維持國(guó)家安全。
展開 comsol光電初學(xué)者案例
初學(xué)者對(duì)于comsol一開始怎么學(xué)習(xí)怎么入門，從哪方面入手等不是很清楚，自己盲目的學(xué)習(xí)有時(shí)候會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間，可能效果一般，下面是comsol的仿真案例及軟件的基本操作方向，初學(xué)的同學(xué)可以參考以下內(nèi)容
COMSOL 仿真實(shí)踐(RF 及波動(dòng)光學(xué)模塊案例 Step by step 詳解)：
1、光子晶體能帶分析、能譜計(jì)算、光纖模態(tài)計(jì)算、微腔腔膜求解；
2、類比凝聚態(tài)領(lǐng)域魔角石墨烯的 moiré 光子晶體建模以及物理分析
3、傳播表面等離激元和表面等離激元光柵等
4、超材料和超表面仿真設(shè)計(jì)，周期性超表面透射反射分析;
5、光力、光扭矩、光鑷力勢(shì)場(chǎng)計(jì)算；
6、波導(dǎo)模型：表面等離激元、石墨烯等波導(dǎo)模型的本征模式分析，以及利用數(shù)值端口求解各種
類型波導(dǎo)的傳輸效率；
7、光-熱耦合案例；
8、天線模型；
9、二維材料如石墨烯建模；
10、基于微納結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)增強(qiáng)生物探測(cè)；
11、散射體的散射,吸收和消光截面的計(jì)算;
12、拓?fù)涔庾訉W(xué)：拓?fù)?/em>邊緣態(tài)和高階拓?fù)?/em>角態(tài)應(yīng)用仿真；
13、二硫化鉬的拉曼散射;
14、磁化的等離子體、各向異性的液晶、手性介質(zhì)的仿真；
15、光學(xué)系統(tǒng)的連續(xù)譜束縛態(tài)；
16、片上微納結(jié)構(gòu)拓?fù)?/em>優(yōu)化設(shè)計(jì)(特殊情況下，
如何利用二維系統(tǒng)來有效的優(yōu)化三維問題)：反設(shè)計(jì)片上透鏡，偏振分束器；
17、形狀優(yōu)化反設(shè)計(jì)：利用形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)波導(dǎo)帶通濾波器；
18、非厄米光學(xué)系統(tǒng)的奇異點(diǎn)：包括 PT 對(duì)稱波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和光子晶體板系統(tǒng)等；
19、微納結(jié)構(gòu)的非線性增強(qiáng)效應(yīng)，以及共振模式的多極展開分析；20、學(xué)員感興趣的其他案例；
軟件操作COMSOL 軟件入門 仿真框架建立及軟件基本操作
1、初識(shí) COMSOL 仿真
目標(biāo)：以多個(gè)具體的案例建立 COMSOL 仿真框架，建立 COMSOL 仿真思路，
熟悉軟件的使用方法；
2、COMSOL 軟件基本操作
2.1 參數(shù)，變量，探針等設(shè)置方法
2.2 幾何建模
展開 領(lǐng)先的光子學(xué)仿真工具Ansys Lumerical功能詳解：分析多層膜的優(yōu)秀仿真工具
Ansys Lumerical是業(yè)界領(lǐng)先的光子學(xué)仿真工具，其擁有完整的光子學(xué)仿真解決方案，支持全套光子 學(xué)器件級(jí)和系統(tǒng)級(jí)仿真。 器件和系統(tǒng)級(jí)工具無縫協(xié)作，讓設(shè)計(jì)人員能夠?qū)ο嗷プ饔玫墓鈱W(xué)、 電氣和熱效應(yīng)進(jìn)行建模仿真。
產(chǎn)品之間靈活的互操作性支持將多物理場(chǎng)仿真和光子電路仿真與第三方EDA 工具相結(jié)合的各種工作流程， 以幫助優(yōu)化產(chǎn)品性能、 大限度地降低物理原型制作成本并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
STACK是分析多層膜的最佳仿真工具，和求解麥克斯韋方程相比能迅速仿真如抗反射膜、OLED、VCSEL等組件的光學(xué)特性。能精準(zhǔn)描述多層膜的波動(dòng)光學(xué)特性，如干涉以及微腔效應(yīng)，并支持平面波和偶極子光源。STACK支持腳本運(yùn)算，通過API能和Python或Matlab互操作。
規(guī)格概要
· 支持平面波和偶極子
· 支持大面積多層膜設(shè)計(jì)
· 考慮微腔和干涉效應(yīng)
STACK的主要應(yīng)用
· OLED
· VCSEL
· 抗反射膜
．微腔
· 多層薄膜
主要特點(diǎn)
STACK分析求解器
STACK求解器比直接仿真Maxwell方程的速度更快。它適用千薄膜應(yīng)用的快速原型設(shè)計(jì)，并且可使用平面波和偶極 子光源照明。求解器考慮干涉和微腔效應(yīng)。
通過腳本進(jìn)行互操作
通過Lumerical腳本語(yǔ)言、自動(dòng)化API以及Python和 MATLABAPI實(shí)現(xiàn)互操作性。
展開 
2026 R1 | Ansys光學(xué)與光子學(xué)仿真專題網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)上線（共9場(chǎng)）
Lumerical 與 Synopsys OptoCompiler? 的無縫集成，以應(yīng)對(duì)光子集成電路設(shè)計(jì)中的復(fù)雜挑戰(zhàn)，通過我們集成的功能和工作流程，工程師可以無縫設(shè)計(jì)單個(gè)光子元件，模擬光子集成電路，創(chuàng)建和實(shí)現(xiàn)版圖，并使用專業(yè)的Synopsys 工具進(jìn)行電光協(xié)同仿真，最大限度地減少使用多工具的開銷。
業(yè)界領(lǐng)先的光子學(xué)仿真工具 | 《Ansys Lumerical產(chǎn)品解決方案》現(xiàn)已開放領(lǐng)取
Ansys Lumerical包含以下模塊：
· FDTD--微納光子器件仿真的標(biāo)準(zhǔn)工具
· Stack--分析多層膜的最佳仿真工具
· RCWA--分析平面波入射到周期性結(jié)構(gòu)上的光學(xué)響應(yīng)
· MODE--基于光波導(dǎo)設(shè)計(jì)環(huán)境的專業(yè)仿真和綜合分析工具
· Charge--對(duì)有源光子和光電半導(dǎo)體器件中的電荷傳輸提供正確的工具進(jìn)行綜合全面的仿真
· Heat--提供綜合全面的熱仿真功能
· DGTD--解決最具挑戰(zhàn)性的納米光子模擬
· FEEM--對(duì)復(fù)雜幾何形狀和材料中的波導(dǎo)模式，等效折射率，電場(chǎng)分布等進(jìn)行高精度分析
· MQW--準(zhǔn)確模擬帶結(jié)構(gòu)、增益、以及多量子阱結(jié)構(gòu)的自發(fā)輻射特性
· Interconnect--光子集成電路仿真器，可驗(yàn)證多模、雙向和多通道PIC
· CML Compiler--高效、自動(dòng)化地創(chuàng)建緊湊模型庫(kù)
· 拓展應(yīng)用
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展開 Ansys 2024 R2：光學(xué)與光子學(xué)仿真新功能介紹【9月24日直播】
</p><p>為幫助大家更好的了解Ansys 2024 R2新版本中光學(xué)仿真功能變化，<strong>9月24日</strong>，Ansys系列網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)推出<strong>「Ansys 2024 R2：Ansys 光學(xué)與光子學(xué)仿真新功能介紹」</strong>，為大家詳細(xì)介紹Ansys 2024 R2光學(xué)產(chǎn)品新功能：</p><ul><li>在Speos新版本中增強(qiáng)了Zemax和Speos的簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)交換以及Speos中基于序列的路徑檢測(cè)，進(jìn)而考慮到了雜散光對(duì)系統(tǒng)性能的實(shí)際影響，同時(shí)也增強(qiáng)了光導(dǎo)設(shè)計(jì)和實(shí)時(shí)預(yù)覽；</li><li>在Zemax新版本中通過提高公差能力來考慮裝配和制造誤差對(duì)實(shí)際結(jié)果的影響；</li><li>在Lumerical新版本中通過使用行業(yè)領(lǐng)先的布局工具增強(qiáng)工作流程，實(shí)現(xiàn)光子集成電路的現(xiàn)實(shí)世界設(shè)計(jì)，同時(shí)增強(qiáng)了多尺寸、多物理場(chǎng)仿真工具之間工作流程。</li></ul><p class="ql-align-center">獲取更多精彩內(nèi)容，歡迎大家報(bào)名參會(huì)！</p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/sJ5jnYn8SicedqJt6z63Gb6sEwXO3hGpT5SoGnMl5mPLn9kL3klT6icicJ72OI5UoG2YB7Ppp6dGwDzwlWIIjXWcw/640?
展開 COMSOL光電專題第三十三期線上直播！
擅長(zhǎng)領(lǐng)域：微納光子學(xué)、拓?fù)涔庾訉W(xué)、非厄米光子學(xué)、光芯片、電磁超材料器件等。
六、時(shí)間地點(diǎn)：
2023年6月17日-6月18日 在線直播（授課兩天）
2023年6月23日-6月24日 在線直播（授課兩天）
八、聯(lián)系方式：
官方聯(lián)系人: 高老師
電話：13784334157
報(bào)名微信：13784334157
【注】1、開課前一周會(huì)務(wù)組統(tǒng)一通知；開課前一天將直播鏈接及上機(jī)賬號(hào)發(fā)至您郵箱或微信。
九、課程問答：
如何報(bào)名、繳費(fèi)？
1. 致電專門負(fù)責(zé)行政招生的老師報(bào)名，聯(lián)系方式見本文件“第八條”。
2. 填寫下方附件報(bào)名回執(zhí)表發(fā)送到專門負(fù)責(zé)行政招生工作的老師。
3. 繳費(fèi)支持公對(duì)公轉(zhuǎn)賬、個(gè)人墊付（對(duì)公到賬及時(shí)退還墊付費(fèi)用，可開具墊付證明）。
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