光學(xué)常數(shù)計算
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2022-04-14
光學(xué)常數(shù)計算的實例教程
為此，我參考四篇SCI論文，自主開發(fā)了VO2光學(xué)常數(shù)計算軟件，是一個獨立的exe應(yīng)用程序，可在windows平臺運行。
軟件界面：
計算結(jié)果驗證：
請從附件中下載軟件：
033-[自編軟件] VO2 的光學(xué)常數(shù)計算軟件（V1.2）.zip
032 – Matlab VO2的光學(xué)常數(shù)計算代碼（Matlab文件+參考文獻，252元）
基本介紹：
主要內(nèi)容：參考四篇SCI論文，基于Matlab編寫了 VO2 的電導(dǎo)率、介電常數(shù)、折射率計算代碼，并列舉7個例子幫助大家理解；
計算所需的內(nèi)存：無；
本案例包含Matlab程序文件和參考文獻。
包含的文件截圖：
詳細描述：
二氧化釩（VO2）是一種相變材料，其物理和化學(xué)性質(zhì)可以通過改變溫度來大幅度地調(diào)節(jié)，從而可以用來設(shè)計溫控器件。
VO2 的相變溫度在 T0 ≈ 68 ℃ 附近，
當溫度低于 T0 時為絕緣態(tài)，展現(xiàn)出電介質(zhì)的特性
當溫度高于 T0 時為金屬態(tài)，展現(xiàn)出金屬的特性，可以導(dǎo)電。
VO2 的相變特性主要在其電導(dǎo)率、介電常數(shù)、折射率等參數(shù)上體現(xiàn)出來，也就是說 VO2 的這些光學(xué)參數(shù)不僅是頻率(ω)的函數(shù)，也是溫度(T)的函數(shù)。更麻煩的是，這些物理量還都是復(fù)數(shù)，即：
σ = σ’(ω, T) + iσ”(ω, T)
ε = ε’(ω, T) + iε”(ω, T)
n = n’(ω, T) + in”(ω, T)
目前人們主要通過兩種方式來對VO2的光學(xué)性質(zhì)進行建模：
第一種是認為VO2在任意溫度下的介電常數(shù)都滿足Drude模型，然后將等離子體頻率和碰撞頻率擬合成溫度的函數(shù)
第二種是認為VO2的金屬態(tài)滿足Drude模型，絕緣態(tài)的介電常數(shù)是一個不隨溫度變化的常數(shù)，而相變溫度附近VO2是金屬態(tài)和絕緣態(tài)的混合物。利用混合物等效介質(zhì)理論求出相變溫度附近的介電常數(shù)
以上兩種方式計算起來都比較繁瑣，涉及的計算量很大。
展開 031 – [自編軟件]石墨烯的光學(xué)常數(shù)計算軟件（exe應(yīng)用程序，免費試用版）
基本介紹：
主要內(nèi)容：本店自主開發(fā)的Kubo公式及其4種近似公式的計算軟件，windows平臺exe應(yīng)用程序；
計算所需的內(nèi)存：無；
本案例包含一個我自主開發(fā)的軟件。
包含的文件截圖：
詳細描述：
石墨烯（Graphene）由于其優(yōu)異的可調(diào)諧性能，是近幾年的熱門研究對象。在您的研究中加入石墨烯調(diào)諧，有望顯著提升論文檔次。
計算石墨烯光學(xué)常數(shù)（電導(dǎo)率、介電常數(shù)、折射率）的Kubo公式比較復(fù)雜，正確計算該公式耗時耗力。
為此，我自主開發(fā)了Kubo公式及其4種近似公式的計算軟件，是一個獨立的exe應(yīng)用程序，可在windows平臺運行。這5種公式分別為：
Kubo公式
Hanson提出的近似公式
Falkovsky提出的第一種近似公式
Falkovsky提出的第二種近似公式
Drude模型近似公式
軟件界面：
利用Hanson的公式計算了石墨烯在3 ~ 8 THz范圍內(nèi)不同化學(xué)勢的介電常數(shù)，并與論文《A perfect absorber made of a graphene micro-ribbon metamaterial》對比，計算結(jié)果與論文中的圖完全一致：
軟件截圖中計算的是論文中的紅色線
請從附件中下載軟件：
031-[自編軟件]石墨烯的光學(xué)常數(shù)計算軟件（V1.5）.zip
展開 030 – Matlab石墨烯的光學(xué)常數(shù)計算代碼（Matlab文件+參考文獻，398元）
基本介紹：
主要內(nèi)容：基于Matlab編寫了 Kubo 公式及其4種近似公式的計算代碼；
計算所需的內(nèi)存：無；
本案例包含Matlab程序文件和參考文獻。
購買此程序不附帶編程指導(dǎo)，如沒有編程經(jīng)驗請勿購買。
包含的文件截圖：
詳細描述：
石墨烯（Graphene）由于其優(yōu)異的可調(diào)諧性能，是近幾年的熱門研究對象。在您的研究中加入石墨烯調(diào)諧，有望顯著提升論文檔次。
計算石墨烯光學(xué)常數(shù)（電導(dǎo)率、介電常數(shù)、折射率）的Kubo公式比較復(fù)雜，正確計算該公式耗時耗力。
為此，本案例基于Matlab軟件編寫了石墨烯光學(xué)常數(shù)的5種常用公式的計算程序，這5種公式分別為：
Kubo公式
Hanson提出的近似公式
Falkovsky提出的第一種近似公式
Falkovsky提出的第二種近似公式
Drude模型近似公式
這5種公式分別寫成Matlab的函數(shù)，可以方便地調(diào)用。以Kubo公式為例，程序截圖如下，注釋中詳細介紹了每個參數(shù)的含義及參考文獻列表：
本案例還給出了兩個例子，分別名為“example1.m”和“example2.m”（見前面的文件目錄截圖），以展示這5個函數(shù)的用法。
展開 因此，當計算 時，我們只需要一個用于 的光網(wǎng)絡(luò)，一個用于 的光網(wǎng)絡(luò), 并用代表對角線矩陣 的衰減器陣列連接它們，因為對角矩陣僅表示每個元素按常數(shù)縮放。衰減器也可以由具有單輸入和單輸出的馬赫-曾德爾調(diào)制器制成。
一個光學(xué) 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(gòu)建用于一般 n×m 矩陣乘法的光學(xué)系統(tǒng)所需的所有要素。文末將提供一個 n×n 矩陣乘法系統(tǒng)的建模示例鏈接。該模型可用作構(gòu)建更復(fù)雜的 n×m 矩陣的靈感。
結(jié)束語
在這篇文章中，我們?yōu)槟故玖巳魏?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(diào)制器構(gòu)建用于一般矩陣乘法的光網(wǎng)絡(luò)。另外，我們還介紹了使用集成低損耗硅光子進行光學(xué)計算的優(yōu)勢。
未來的手機和電腦會由光學(xué)或光子處理器驅(qū)動嗎？這有待觀察，沿途還有許多技術(shù)難關(guān)需要攻克。可以肯定的是，多物理場仿真是復(fù)雜光學(xué)計算系統(tǒng)設(shè)計和優(yōu)化的重要組成部分。如本文案例所示，COMSOL Multiphysics 中的波束包絡(luò)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(xué)模型。它還能夠模擬整個光學(xué)系統(tǒng)，這在考慮其它物理效應(yīng)時至關(guān)重要，例如不均勻的溫度梯度或機械變形。
本文來自：COMSOL博客
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光學(xué)常數(shù)計算的相關(guān)專題、標簽、搜索
光學(xué)常數(shù)計算的最新內(nèi)容
文章轉(zhuǎn)載自：中關(guān)村通力科服
威睛光學(xué)，就是人眼中的“晶狀體”與“大腦視皮層”——既承擔動態(tài)相位調(diào)制的光學(xué)編碼，又執(zhí)行神經(jīng)計算的光電解碼，為AI時代機器視覺的每一次判斷，奠定“所見即所得、所得即真相”的物理基石。
摘要
在AI與機器視覺狂飆突進的時代，一個根本性追問被長期懸置：當算法越來越“聰明”，它賴以判斷的原始數(shù)據(jù)——光子攜帶的物理信息——是否足夠“誠實”？威睛光學(xué)給出了獨有的答案
光學(xué)模擬計算憑借光速并行處理的天然優(yōu)勢，被視為下一代計算技術(shù)的核心方向。長期以來，光學(xué)微分技術(shù)多停留在一階或二階操作，高階微分的實現(xiàn)與實用化始終是難題。本期文章將介紹一項發(fā)表于《Nature》的研究，利用超表面（Metasurface）這一革命性材料，不僅實現(xiàn)了五階光學(xué)微分，更將分辨率推至0.015倍瑞利極限，為納米級光學(xué)對準和超分辨成像提供了全新工具。
引言
在人工智能、自動駕駛、機器視覺等信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天
關(guān)鍵詞：Materials Studio，DFT，castep，介電常數(shù)
今天介紹一下如何用CASTEP計算靜介電常數(shù)（static permittivity）。
導(dǎo)入構(gòu)型?
首先新建一個project，然后導(dǎo)入SiO2的結(jié)構(gòu)文件。
計算
具體做法：首先雙擊打開SiC_beta，然后點擊Modules | CASTEP | Calculation
雖然提供盡可能準確和盡可能快速的模擬結(jié)果是VirtualLab Fusion的主要任務(wù)，但軟件還提供了一系列方便的工具來簡化光學(xué)工程師的工作。其中，它們以計算器的形式出現(xiàn)，允許用戶計算用于在軟件內(nèi)配置系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)，并通過按下按鈕將該信息傳輸?shù)奖匾慕M件。
在VirtualLab Fusion提供的眾多計算器中，今天主要把重點放在其中兩個上。展示的第一個計算器是Coherence Time
雖然提供盡可能準確和盡可能快速的模擬結(jié)果是VirtualLab Fusion的主要任務(wù)，但軟件還提供了一系列方便的工具來簡化光學(xué)工程師的工作。其中，它們以計算器的形式出現(xiàn)，允許用戶計算用于在軟件內(nèi)配置系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)，并通過按下按鈕將該信息傳輸?shù)奖匾慕M件。
在VirtualLab Fusion提供的眾多計算器中，今天主要把重點放在其中兩個上。展示的第一個計算器是Coherence
本文介紹如何使用Zemax編程語言 (ZPL) 創(chuàng)建宏來計算和繪制用戶自定義的性能指標。 在本示例中，系統(tǒng)的環(huán)帶垂軸色差 (Zonal Transverse Chromatic Aberration, ZTCA) 將被分析。在解釋了需要使用的基本算法之后，本文將描述如何將宏通用化以允許用戶進行更加靈活的使用，包括用戶輸入和錯誤捕獲。作者 Alessandra Croce附件下載文章附件簡介假設(shè)我們要計算系統(tǒng)的環(huán)帶垂軸色差
光學(xué)計算是替代當前電子計算機的另一種可能形式。在這篇文章中，我們將探討光學(xué)計算的概念，并解釋了光學(xué)矩陣乘法網(wǎng)絡(luò)是如何工作的。我們還討論了如何使用 COMSOL Multiphysics? 軟件及其附加產(chǎn)品——波動光學(xué)模塊對光學(xué)計算設(shè)備進行建模。結(jié)合這些產(chǎn)品的使用，展示了在模擬大型光學(xué)系統(tǒng)時應(yīng)用波束包絡(luò)法的優(yōu)勢。
光學(xué)計算簡介
摩爾定律
在過去的幾十年里，計算機的能力一直呈指數(shù)級增長。這種增長遵循摩爾定律
為此，我參考四篇SCI論文，自主開發(fā)了VO2光學(xué)常數(shù)計算軟件，是一個獨立的exe應(yīng)用程序，可在windows平臺運行。
032-Matlab VO2的光學(xué)常數(shù)計算代碼.zip
