渦旋光束仿真的案例
[VirtualLab] Inces-Gaussian光束產生渦旋陣列激光光束的觀測
Express 16, 19934-19949(2008)]的步驟，利用嵌入Dove棱鏡的非平衡Mach-Zehnder干涉儀模擬了基于Ince-Gaussian模的渦旋陣列激光光束的生成。所提出的干涉裝置產生的渦旋陣列激光光束在傳播過程中和焦點都可以保持其光束輪廓。因此，所提出的渦旋陣列激光光束以二維陣列的形式應用于光鑷和原子阱中，具有很大的前景。
任務說明
在VirtualLab Fusion中構建系統
系統構建模塊—光源
系統構建模塊—組件和探測器
渦旋陣列激光光束產生的仿真
在光源中使用不同模式階次生成渦旋陣列
橢圓度參數對渦旋陣列圖案的影響
總結—系統構建模塊…
在VirtualLab Fusion的工作流程
? 設置輸入場
? Basic Source Models [教程視頻]
?Ince-Gaussian Models [用例]
? 使用界面構造真實組件
? 定義組件的位置和方向
- LPD II : Position and Orientation [教程視頻]
? 為非序列追跡設置通道
- Channel Setting for Non-Sequential Tracing [用例]
VirtualLab Fusion 技術
文件信息
進一步閱讀
- Mach-Zehnder Interferometer
- Ince-Gaussian Modes
展開 你還不知道“渦旋光束”？(轉載）
其捕獲原理與渦旋光束不同，如下圖所示：
高斯光束利用梯度力捕獲粒子
高斯光束依靠的是作用在任意透明粒子上的偶極力導致的朝向光束焦點的力。如果光束聚焦緊密，合成的梯度力足以克服散射力和重力的影響，那么就可以為直徑達幾微米的透明粒子創建三維陷阱，使粒子束縛在光強最強的中心區域。
高斯光束越強，其捕獲粒子的能力就越大，但是對于很多微小的粒子，尤其是生物顆粒，高強度的激光有可能對粒子造成不可逆的損傷。
而渦旋光束的光強分布是環狀的：
中心光強為零的環狀光束
這樣的中心暗斑會降低對生命物質的傷害，即使增加光強也不會對粒子造成太大的損傷，粒子可以毫發無損地被束縛在光束中心，因此在生物醫學方面具有獨特優勢。因此渦旋光束被廣泛應用于粒子操控領域，如捕獲線粒體、溶酶體、金屬顆粒、無機物和有機物顆粒等。
捕獲CuO顆粒
捕獲并標記溶酶體
除了捕獲特性，渦旋光束攜帶的軌道角動量是一個相對穩定的量，在光通信中，渦旋光束的拓撲荷數既可以作為載體傳遞信息，也可以為信道提供全新的復用維度，從而提高空間光通信系統的容量。
渦旋光束還有哪些奇特之處呢？
1.渦旋光束有螺旋式相位結構，光場中存在奇異點，在奇點處，振幅為零且相位不確定，光束傳播過程中光強呈現為環狀分布。
2. 具有軌道角動量，這種角動量具有機械效應，不僅可以產生扭矩還可以使物體移動，從而促進了上文中提到的光鑷技術的發展。渦旋光束的軌道角動量，還可用于自由空間光通信，并且具有信息存儲量大、穩定性高和保密性好的特點，為高密度信息存儲和傳輸提供了理論支持。
3. 帶有偏振態分布的渦旋光束還可用于激光加工和材料處理等。
展開 VirtualLab Fusion應用：Ince-Gaussian光束產生渦旋陣列激光束的觀測
在本文件中，按照Chu等人[Opt.Express 16，19934-19949（2008）]的步驟，使用Dove棱鏡嵌入非平衡馬赫-曾德爾干涉儀來模擬基于Ince-Gaussian模式的渦旋陣列激光束的產生。所提出的干涉測量裝置產生的渦旋陣列激光束在傳播過程中，也通過聚焦，保持其光束輪廓。因此，所提出的渦旋陣列激光束在二維陣列形式的光鑷和原子阱中具有巨大的應用前景。
VirtualLab Fusion應用：Ince-Gaussian光束產生渦旋陣列激光束的觀測
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任務描述
在VirtualLab Fusion中建立系統
系統構建塊-光源
系統構建塊-組件和檢測器
渦旋陣列激光束產生的模擬
光源中使用不同模態階數生成渦旋陣列
橢圓度參數對渦流陣列方向圖的影響
小結-系統光路圖
VirtualLab Fusion的工作流程
· 設置輸入場
-基本光源模型[教程視頻]
-Ince-Gaussian模式[使用案例]
· 使用曲面構造真實組件
· 定義零部件的位置和方向
-LPD II：位置和方向[教程視頻]
· 為非序列追跡正確設置通道
-非序列追跡通道設置[使用案例]
VirtualLab Fusion 技術
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展開 Lumerical FDTD設計超透鏡產生渦旋光束
摘要：渦旋光束因攜帶軌道角動量(OAM)在光通信、量子信息及超分辨顯微等領域具有重要應用，但其傳統生成方法依賴體光學元件，存在體積大、效率低等問題。基于超表面的渦旋超透鏡通過亞波長結構實現波前相位調控，兼具緊湊性與高性能優勢。本文基于Lumerical FDTD仿真平臺，設計了一種高效生成拓撲電荷數可調的渦旋超透鏡。在設計原理上，通過幾何相位(PB相位)結合傳播相位聯合調控，利用二氧化鈦(TiO2)納米柱陣列對圓偏振入射光進行相位延遲，構建滿足螺旋相位因子的梯度相位分布(l為拓撲荷數，為方位角)。設計中采用FDTD全波仿真，優化納米柱尺寸，實現0-2π連續相位覆蓋及高透射效率(>80%)。仿真結果表明，所設計超透鏡在1um波長下可生成純度高于90% 的渦旋光束，最后分析超透鏡生成的渦旋光束的拓撲電荷數是否符合理論設計。橫向尺寸僅為20μm×20μm。
展開 VirtualLab Fusion應用：Ince-Gaussian光束產生渦旋陣列激光束的觀測
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渦旋陣列激光束產生的模擬
光源中使用不同模態階數生成渦旋陣列
橢圓度參數對渦流陣列方向圖的影響
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VirtualLab Fusion 技術
展開 31，comsol仿真高斯光經過渦旋板變成渦旋光 ￥1200
comsol仿真高斯光經過渦旋板變成渦旋光，其中渦旋板的建模要動點腦子
comsol模型在下面的付費內容中
VirtualLab Fusion系列課程 | VirtualLab Fusion光束整形及空間光束傳播仿真
[圖片]
渦旋壓縮機的虛擬建模與運動仿真
摘 要: 為了分析渦旋壓縮機運動機構的動力特性和運動規律，根據渦旋壓縮機的結構和工作原理，采用三維實體建模和虛擬樣機軟件對其運動機構進行了三維實體建模，通過渦旋壓縮機的運動仿真，獲得了準確的運動學參數曲線，保證了渦旋壓縮機設計的正確性和可靠性，提高了整體設計效率和精度。
關鍵詞: 渦旋壓縮機; 虛擬建模; 運動仿真
前言：虛擬樣機( Visual Prototype) 技術是通過計算機等技術手段把產品資料集成到一個可視化環境中，實現產品的仿真分析。使用系統仿真軟件，可以在各種虛擬環境中真實地模擬系統的運動，不斷修改設計缺陷及改進系統，直至獲得最優設計方案，最終做出比較理想的物理樣機［1］。
在眾多的商業產品中，美國 MDI 公司的 ADAMS軟件是最具權威性、應用范圍最廣的虛擬樣機仿真軟件。它不但可以方便快捷地對虛擬樣機進行靜力學、運動學和動力學分析，而且其開放的程序結構和接口還使它成為特殊行業用戶進行特殊虛擬樣機分析的二次開發工具［2］。本文采用ADAMS 軟件對高效低噪渦旋壓縮機的運動機構進行仿真研究。
渦旋壓縮機的結構與工作原理渦旋壓縮機主要由動渦旋盤、靜渦旋盤、十字滑環、曲軸和支架體等零件組成
渦旋壓縮機的基本結構2012 年第 40 卷第 1 期 流 體 機 械 17動、靜渦旋盤偏心一定距離相錯某一角度安置在一起。動靜渦旋齒相互嚙合后形成多個封閉容積，動渦旋在曲軸驅動和防自轉機構限制下，實現回轉平動運動。使動、靜渦旋齒相互嚙合形成的月牙形封閉容積發生周期變化，實現氣體的吸入、壓縮和排氣，參見圖 2 所示。
渦旋壓縮機工作原理3 公轉型渦旋壓縮機運動機構圖 3、圖 4 示出渦旋式壓縮機的運動機構模型。
展開 渦旋壓縮機動渦盤傾覆特性仿真分析
渦旋壓縮機動渦盤傾覆特性仿真分析
趙嫚，安雄雄
（蘭州理工大學石油化工學院，甘肅蘭州７３００５０）
［摘 要］：針對渦旋壓縮機動渦盤傾覆問題，在對其轉子系統運行規律及受力特性理論分析的基礎上，采用Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ與ＵＧ１２.０聯合建立了渦旋壓縮機整機模型，并使用ＡＤＡＭＳ對動渦盤在變齒高及運動副間隙下的傾角進行了仿真分析。仿真結果表明：定齒高下間隙與動渦盤傾覆呈正相關，且間隙值越大最大傾角波動范圍也越大，但均對應于傾覆力矩的峰值１８８.１～２７７.２°范圍內，相對穩定；定間隙值下齒高與動渦盤傾覆呈負相關，齒高對壓縮機起動加速階段動渦盤的振動有影響，但對其加速時間幾乎沒有影響。研究結果為渦旋壓縮機的結構優化設計及動渦盤傾覆特性下切向泄漏問題的研究提供重要理論支撐。
［關鍵詞］：渦旋壓縮機；動渦盤；傾覆特性；動力學仿真
中圖分類號：ＴＨ４５ 文獻標志碼：Ａ
文章編號：１００６－２９７１（２０２２）０１－０００１－０５
１ 引言
渦旋式壓縮機自問世以來就以其高效率、低噪聲、結構緊湊等優點在小型制冷、機械、食品、醫藥、石化、動力工程等領域被廣泛應用。隨著渦旋壓縮機技術的一直成熟，數碼渦旋壓縮機技術在許多商用多聯機領域也有了很大的發展［１］。
動渦盤是渦旋壓縮機轉子部分最重要的部件之一，在渦旋壓縮機運行過程中，由于動渦盤上的驅動力與其上的徑向氣體力和切向氣體力的合力不在同一平面內，從而引起動渦盤在軸向方向上受力不平衡，造成動渦盤傾覆，從而造成磨損加劇和泄漏增大［２］。
展開 28，FDTD仿真渦旋光的傳播 ￥1000
但是在一些特殊情況中，需要在fdtd中自定義光源，比如，在fdtd中入射一個渦旋光，徑向/角向偏振光等等，這個時候就需要編寫一些代碼將光源導入到FDTD中。
下面是我簡簡單單在FDTD中仿真的一個渦旋光的傳播。
渦旋光沿z軸向上傳播，兩側的4個動圖是不同z值時的XY面的光強分布，可以看到xy面上好像是一個厄密特光不停的旋轉，與一般印象中的”甜甜圈“狀渦旋光相去甚遠。這是因為這是時域中的結果，如果用監視器轉變為頻域中的結果那么就像下圖
看一下yz面的頻域結果，也是明顯的空心狀
最后，檢測一下相位，是非常典型的”渦旋“
這里只展示渦旋光，至于其他光源的仿真暫時懶得仿了。如果你有其他特殊光源想在FDTD中入射仿真，先自己多多嘗試，實在不會可以找我代做，根據難度定價，一般難度1000元。下面是付費內容，FDTD入射渦旋光。
展開 渦旋壓縮機動渦盤傾覆特性仿真分析
渦旋壓縮機動渦盤傾覆特性仿真分析
趙嫚，安雄雄
（蘭州理工大學石油化工學院，甘肅蘭州７３００５０）
［摘 要］：針對渦旋壓縮機動渦盤傾覆問題，在對其轉子系統運行規律及受力特性理論分析的基礎上，采用Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ與ＵＧ１２.０聯合建立了渦旋壓縮機整機模型，并使用ＡＤＡＭＳ對動渦盤在變齒高及運動副間隙下的傾角進行了仿真分析。仿真結果表明：定齒高下間隙與動渦盤傾覆呈正相關，且間隙值越大最大傾角波動范圍也越大，但均對應于傾覆力矩的峰值１８８.１～２７７.２°范圍內，相對穩定；定間隙值下齒高與動渦盤傾覆呈負相關，齒高對壓縮機起動加速階段動渦盤的振動有影響，但對其加速時間幾乎沒有影響。研究結果為渦旋壓縮機的結構優化設計及動渦盤傾覆特性下切向泄漏問題的研究提供重要理論支撐。
［關鍵詞］：渦旋壓縮機；動渦盤；傾覆特性；動力學仿真
中圖分類號：ＴＨ４５ 文獻標志碼：Ａ
文章編號：１００６－２９７１（２０２２）０１－０００１－０５
１ 引言
渦旋式壓縮機自問世以來就以其高效率、低噪聲、結構緊湊等優點在小型制冷、機械、食品、醫藥、石化、動力工程等領域被廣泛應用。隨著渦旋壓縮機技術的一直成熟，數碼渦旋壓縮機技術在許多商用多聯機領域也有了很大的發展［１］。
動渦盤是渦旋壓縮機轉子部分最重要的部件之一，在渦旋壓縮機運行過程中，由于動渦盤上的驅動力與其上的徑向氣體力和切向氣體力的合力不在同一平面內，從而引起動渦盤在軸向方向上受力不平衡，造成動渦盤傾覆，從而造成磨損加劇和泄漏增大［２］。
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