渦旋光仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-05
渦旋光仿真的視頻教程
CREO CFD 高級流體仿真之密閉空間受平行光照射后的熱對流熱輻射仿真演示
PTC公司CREO7.0的升級穩(wěn)定版CREO 7.0.1.0已發(fā)布，其中一個(gè)重要的模塊“流體仿真”flow analysis分為初級版本和高級版本。關(guān)于CRTO CDF的教程很難找到，經(jīng)作者研究總結(jié)，使用CFD高級版本作為平臺，通過對密閉空間熱對流和熱輻射現(xiàn)象進(jìn)行仿真實(shí)際操作演示，與廣大CERO CFD愛好者交換心得經(jīng)驗(yàn)。
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渦旋光仿真的實(shí)例教程
comsol仿真高斯光經(jīng)過渦旋板變成渦旋光，其中渦旋板的建模要動點(diǎn)腦子
comsol模型在下面的付費(fèi)內(nèi)容中
在之前的一篇帖子中，介紹了用comsol仿真線偏振平面光，圓偏振平面光，橢圓偏振平面光。這些都是本科階段接觸到的光源，它們有一個(gè)特點(diǎn)，就是它們的波前是平面的。到了研究生階段，就會接觸到一些特殊的光源，比如渦旋光和矢量光。取一部分特殊的光，大概分類如下（注意這只是一部分特殊的光，而非全部）
下面是書上的結(jié)果 與 我復(fù)現(xiàn)的結(jié)果對比
1，拉蓋爾-高斯 光
拉蓋爾-高斯光的波前不是平面的，而是一個(gè)螺旋面，LG11的等相位面等于0的波前傳播動圖如下
比較有趣的是拉蓋爾-高斯光的偏振方向，如果定義輸入的偏振方向?yàn)閦軸，那么計(jì)算出來偏振方向除了在z軸方向有分量，還在傳播方向x軸方向有傳播分量。
2，貝塞爾 光 和 貝塞爾-高斯 光
貝塞爾 光
貝塞爾-高斯 光
貝塞爾光與貝塞爾高斯光相比的區(qū)別是，貝塞爾高斯光外面的光強(qiáng)會弱很多（如下圖右下），而貝塞爾光在外面的光強(qiáng)依然會很強(qiáng)（如下圖左上），從原點(diǎn)沿著徑向看過去，貝塞爾光的光強(qiáng)符合貝塞爾函數(shù)。
3，角向偏振光 徑向偏振光
4，貝塞爾-高斯 角向偏振光
展開 28，F(xiàn)DTD仿真渦旋光的傳播 ￥1000
fdtd內(nèi)置有平面光，高斯光，模式光，全場散射光，這些足夠滿足大部分情況。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(gè)渦旋光，徑向/角向偏振光等等，這個(gè)時(shí)候就需要編寫一些代碼將光源導(dǎo)入到FDTD中。
下面是我簡簡單單在FDTD中仿真的一個(gè)渦旋光的傳播。
渦旋光沿z軸向上傳播，兩側(cè)的4個(gè)動圖是不同z值時(shí)的XY面的光強(qiáng)分布，可以看到xy面上好像是一個(gè)厄密特光不停的旋轉(zhuǎn)，與一般印象中的”甜甜圈“狀渦旋光相去甚遠(yuǎn)。這是因?yàn)檫@是時(shí)域中的結(jié)果，如果用監(jiān)視器轉(zhuǎn)變?yōu)轭l域中的結(jié)果那么就像下圖
看一下yz面的頻域結(jié)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(shí)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(shí)在不會可以找我代做，根據(jù)難度定價(jià)，一般難度1000元。下面是付費(fèi)內(nèi)容，F(xiàn)DTD入射渦旋光。
展開 不同衍射級次光斑和相位分布
總結(jié)
本案例完整展示了利用二維叉形光柵高效生成渦旋光陣列的仿真設(shè)計(jì)與分析方法，為渦旋光束的靈活調(diào)控與應(yīng)用研究提供了切實(shí)可行的技術(shù)方案。在VirtualLab Fusion平臺中，通過可編程透過率函數(shù)構(gòu)建二維叉形光柵相位結(jié)構(gòu)，成功將波長為532 nm、束腰直徑為200μm的高斯光束轉(zhuǎn)換為攜帶軌道角動量的渦旋光束陣列。仿真結(jié)果清晰地呈現(xiàn)了不同衍射級次對應(yīng)的渦旋光場分布及其螺旋相位結(jié)構(gòu)，驗(yàn)證了二維叉形光柵對拓?fù)浜傻木_調(diào)制能力。
案例進(jìn)一步展示了通過光闌篩選特定衍射級次的方法，可有效分離目標(biāo)渦旋光束，便于后續(xù)應(yīng)用分析，還揭示了二維叉形光柵衍射級次與拓?fù)浜芍g的內(nèi)在關(guān)系：對應(yīng)衍射級次（nx， ny）的拓?fù)浜蓾M足l = nx·lx + ny·ly，這一規(guī)律為多通道OAM光束的并行生成與復(fù)用設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。借助VirtualLab Fusion的光柵套裝工具，可便捷地分析光柵各衍射級次的強(qiáng)度、相位及復(fù)振幅分布，極大提升了設(shè)計(jì)效率與仿真精度。
本案例不僅驗(yàn)證了二維叉形光柵在渦旋光束生成中的高效性與靈活性，也為光通信、量子信息處理、光學(xué)操控等領(lǐng)域的OAM光束應(yīng)用奠定了仿真基礎(chǔ)，推動了全息光柵器件在集成光子學(xué)中的實(shí)用化發(fā)展。
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參考文獻(xiàn)：
1. Allen L, Beijersbergen M W, Spreeuw R J C, et al. Orbital angular-momentum of light and the transformation of Laguerre-Gaussian laser modes[J]. Physical Review A, 1992, 45(11): 8185-8189
2. Bazhenov V Y, Soskin M S, Vasnetsov M V.
展開 如下圖，作者制作了一排鋯硅納米柱，在其中摻雜熒光染料，隨后用顯微鏡聚焦渦旋光在納米柱一側(cè)，觀察到熒光分子被激活且熒光向著一側(cè)單向輻射。有兩點(diǎn)需要說明，第一個(gè)作者在仿真中使用的是偶極子光來近似等效聚焦渦旋光，第二點(diǎn)是作者的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象我覺得也并不明顯是單向輻射，盡管他的仿真很明顯。
先用fdtd把上面的靜態(tài)圖片的模型仿真一下，就能得到動態(tài)圖看的更直觀
這篇文章是今年暑假回去學(xué)車時(shí)，抽空弄了弄，我用fdtd和comsol復(fù)現(xiàn)了本文圖1中de四幅圖的仿真，如下
下面是fdtd復(fù)現(xiàn)結(jié)果
下面是comsol的復(fù)現(xiàn)結(jié)果
另外還用comsol復(fù)現(xiàn)了圖3a，如下
下面是付費(fèi)內(nèi)容
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渦旋光仿真的最新內(nèi)容
<p><img src="https://img.jishulink.com/202605/imgs/5e1e1e2be4c642fab32c219dc0e0bfde"></p><p><strong>時(shí)間：</strong>2026年5月19日（周二），13:30-18:00</p><p><strong>地點(diǎn)：</strong>武漢</p><p><strong>費(fèi)用：</strong>免費(fèi)（報(bào)名需審核
授課時(shí)間
2026/5/19（二）-5/20（三）
AM 9:00-PM 16:00
授課地點(diǎn)
上海市嘉定區(qū)南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團(tuán)隊(duì)及資深顧問
課程費(fèi)用
4800RMB/1人次
(課程包含課程材料費(fèi)、開票稅金、午餐費(fèi))
課程簡介
授課時(shí)間：：2026/5/28（四）-5/29（五）（各城市并行開課）
課程時(shí)數(shù)：2天/城市
授課地點(diǎn)：深圳市光明區(qū)鳳凰街道尚智科技園1棟B座1503
課程講師：訊技光電工程師隊(duì)
課程費(fèi)用：3600RMB/1人次
(課程包含課程材料費(fèi)、開票稅金、午餐費(fèi))
課程簡介
Course Introduction
光柵是現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中最為常用的一種衍射光學(xué)元件
白光可以使用具有藍(lán)光發(fā)射芯片和黃色熒光粉的LED來創(chuàng)建。產(chǎn)生白光的另一種方法是以適當(dāng)?shù)谋壤旌霞t光、綠光和藍(lán)光。這種方法可以更準(zhǔn)確的控制色溫。如果將紅色、綠色和藍(lán)色靠在一起放置，顏色將最終在足夠大的距離上混合。然而，輻照度分布在更大的區(qū)域，且不是空間均勻的（圖1）。
FRED模型
今日16:00，Ansys官方『Synopsys-Ansys硅光芯片全新仿真方案解析』研討會將介紹 Lumerical 與 Synopsys OptoCompiler? 的光子集成電路設(shè)計(jì)集成方案。感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時(shí)間：4月28日（星期二），16:00-17:00
內(nèi)容簡介：
本次 webinar 將會介紹 Lumerical 與 Synopsys OptoCompiler
OptiSystem應(yīng)用：光放大器EDFA的仿真1個(gè)月前
這些參數(shù)是Iterations和Initial delay，可以在全局參數(shù)窗口中獲得（圖1）
對于放大器和激光器的設(shè)計(jì)，還有其它可以定義模擬中的迭代次數(shù)和引入初始延遲的重要參數(shù)。
我們都知道，主要的一個(gè)參數(shù)是time window，它由比特率和序列長度計(jì)算得到。
使用Optisystem
4月22日16:00，Ansys官方『AI驅(qū)動的OSA模型助力高速電光仿真全流程』研討會將介紹一種用于高速光學(xué) SerDes 鏈路仿真的新 IBIS-AMI 模型。感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時(shí)間：4月22日（星期三），16:00-17:00
內(nèi)容簡介：
本次 webinar 將會介紹一種用于高速光學(xué) SerDes 鏈路仿真的新 IBIS-AMI 模型。該模型采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法模擬光學(xué)器件的非線性行為
邀請函 | Ansys 光電子仿真行業(yè)研討會1個(gè)月前
在AI 算力爆發(fā)與數(shù)據(jù)中心高速演進(jìn)的驅(qū)動下，硅光芯片與光電子技術(shù)正加速成為產(chǎn)業(yè)核心。隨著硅光、光模塊以及新型光電器件的設(shè)計(jì)復(fù)雜度持續(xù)提升，傳統(tǒng)依賴經(jīng)驗(yàn)與試錯的開發(fā)模式已難以滿足效率與性能的雙重要求。
以仿真為核心的設(shè)計(jì)流程，正成為縮短開發(fā)周期、降低試錯成本，并提升產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵。作為光電子仿真領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)桿，Ansys 提供覆蓋器件、光子集成電路（PIC）到系統(tǒng)級的完整解決方案，其多物理場協(xié)同與器件
[NEWSLETTER] 光波導(dǎo)仿真的新功能1個(gè)月前
隨著2023.1版本的發(fā)布，一整套有趣的新特性被添加到快速物理光學(xué)建模和設(shè)計(jì)軟件VirtualLab Fusion。貼合發(fā)布的主題之一——“探測器革命”——我們提出了新的工具，通過新的通用探測器和各種有用的附加組件來提取關(guān)于您的光學(xué)系統(tǒng)的信息。
我們想強(qiáng)調(diào)特別是光波導(dǎo)工具箱的新功能——我們?yōu)樵鰪?qiáng)和混合現(xiàn)實(shí)（AR & MR）應(yīng)用感興趣的人提供的首選工具，比如近眼顯示的設(shè)計(jì)和分析。隨著新版本的發(fā)布
[VirtualLab] 二維叉形光柵產(chǎn)生渦旋光陣列1個(gè)月前
不同衍射級次光斑和相位分布
總結(jié)
本案例完整展示了利用二維叉形光柵高效生成渦旋光陣列的仿真設(shè)計(jì)與分析方法，為渦旋光束的靈活調(diào)控與應(yīng)用研究提供了切實(shí)可行的技術(shù)方案。在VirtualLab Fusion平臺中，通過可編程透過率函數(shù)構(gòu)建二維叉形光柵相位結(jié)構(gòu)，成功將波長為532 nm、束腰直徑為200μm的高斯光束轉(zhuǎn)換為攜帶軌道角動量的渦旋光束陣列。
