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在之前第15篇推送中，介紹了徑向偏振光和角向偏振光經(jīng)過(guò)透鏡聚焦后的光場(chǎng)，當(dāng)時(shí)是正好有文獻(xiàn)推導(dǎo)公式，但是倘若沒(méi)有現(xiàn)成的文獻(xiàn)推導(dǎo)呢？那就得自己慢慢在草稿紙上推導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)中最常用的光源是線偏振高斯光，所以后來(lái)我慢慢推導(dǎo)了線偏振高斯光經(jīng)過(guò)透鏡聚焦后的光場(chǎng)，并用comsol仿真出來(lái)。這個(gè)聚焦光場(chǎng)的仿真其實(shí)難度還挺大的，并不easy。

五、COMSOL光器件仿真光器件的發(fā)展日新月異，所涉及到的理論也越來(lái)越多，但萬(wàn)變不離其宗，只要掌握了每個(gè)光器件的控制方程和邊界條件，就可以在COMSOL中進(jìn)行仿真。無(wú)論是使用傳統(tǒng)的麥克斯韋方程組，還是自定義的偏微分方程，都可以在COMSOL界面中實(shí)現(xiàn)，不需要任何編程。

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(huì)接觸到一些特殊的光源，比如渦旋光和矢量光。

comsol仿真高斯光經(jīng)過(guò)渦旋板變成渦旋光，其中渦旋板的建模要?jiǎng)狱c(diǎn)腦子comsol模型在下面的付費(fèi)內(nèi)容中

spm_id_from=333.999.0.0</a>&nbsp;），介紹了使用背景場(chǎng)仿真線偏振，圓偏振，橢圓偏振在真空中的傳播。

這里上面三幅圖我是在matlab中繪制的，主要原因是在comsol中還沒(méi)法畫(huà)出圖7a。2，求MIM波導(dǎo)的透射率。這是MIM波導(dǎo)方面文章的必仿內(nèi)容。下面是付費(fèi)內(nèi)容，包含上面所有圖片的comsol模型以及對(duì)應(yīng)的matlab代碼

在可見(jiàn)光波長(zhǎng)上運(yùn)行一個(gè)十米級(jí)望遠(yuǎn)鏡的自適應(yīng)鏡比在其他波長(zhǎng)上運(yùn)行的鏡子更細(xì)、更快。VRALA 是用于這些波長(zhǎng)的執(zhí)行器的理想選擇。該團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中使用 COMSOL 仿真軟件進(jìn)行了電磁、結(jié)構(gòu)和熱研究。

掌握精確仿真電磁場(chǎng)所需的網(wǎng)格劃分標(biāo)準(zhǔn)及優(yōu)化技巧，深入探索從模擬中獲得的結(jié)果（如分析設(shè)計(jì)方案中的電磁場(chǎng)分布、功率損耗、傳輸和反射、阻抗和品質(zhì)因子等），對(duì)光子器件、集成光路、光波導(dǎo)、耦合器、光纖等設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。 5. 應(yīng)用COMSOL WITH MATLAB 進(jìn)行復(fù)雜物理場(chǎng)的建立或者集合模型的建立，如超表面波前的衍射計(jì)算、石墨烯電導(dǎo)函數(shù)的仿真、具有色散材料的能帶求解等。 6.

參考論文是南京郵電大學(xué)碩士畢業(yè)論文《光力和光熱效應(yīng)的有限元分析方法研究》。模型如下 在真空中有一個(gè)銀納米棒，有平面光從上往下照射，研究納米棒受到的光力。下圖是論文圖VS我的仿真結(jié)果。

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(shuō)明，第一個(gè)作者在仿真中使用的是偶極子光來(lái)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(jué)得也并不明顯是單向輻射，盡管他的仿真很明顯。

本文根據(jù)《激光原理》-周炳琨這本書(shū)中的厄米特高斯光公式，在comsol中仿真了高階厄米特高斯光。 所用comsol版本為5.6版，模塊為波束包絡(luò)。

用matlab打開(kāi)“Scattering_of_nanorod.m”，如下圖點(diǎn)擊紅框中的“運(yùn)行”，即可得到解析計(jì)算的散射截面，與COMSOL仿真的曲線完全一致。

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)

左旋圓偏光入射到該超表面上，反射光為右旋圓偏光。實(shí)現(xiàn)對(duì)反射光的一種偏振轉(zhuǎn)換。我復(fù)現(xiàn)的內(nèi)容如下1，x偏振波垂直入射時(shí)，仿真了反射波中x偏振分量與y偏振分量的反射系數(shù)2，x極化波入射時(shí)，反射波中x分量與y分量的相位差。這里除了comsol，還需要用到matlab才能復(fù)現(xiàn)出下圖。具體的matlab代碼及操作步驟在下方的付費(fèi)內(nèi)容里有。

上面是論文中的SEM圖，下面是comsol的繪制結(jié)果，這么多納米柱的三維comsol仿真電腦是跑不動(dòng)的，二維的話還可以試一試。

具體通過(guò)COMSOL Multiphysics光-電-熱耦合模塊研究了傳統(tǒng)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中的溫度分布。在COMSOL Multiphysics波動(dòng)光學(xué)模塊、半導(dǎo)體模塊和固體傳熱模塊的三維向?qū)е羞M(jìn)行仿真。02建模與仿真1.

就是作者做了關(guān)于spp的實(shí)驗(yàn)，然后用仿真軟件comsol和winspall去仿真實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)comsol與實(shí)驗(yàn)較吻合，而winspall與實(shí)驗(yàn)結(jié)果差的比較多，所以說(shuō)明comsol更優(yōu)秀。下面介紹下spp是什么？

這樣就能夠使用一系列馬赫-曾德?tīng)栒{(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(jìn)行光學(xué)計(jì)算的優(yōu)勢(shì)。未來(lái)的手機(jī)和電腦會(huì)由光學(xué)或光子處理器驅(qū)動(dòng)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(chǎng)仿真是復(fù)雜光學(xué)計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化的重要組成部分。

仿真提供了激勵(lì)表面等離激元的替代方法。一個(gè)例子是使用電點(diǎn)偶極子源。回想一下，由于波矢量不匹配，表面等離激元 不能被自由空間光激發(fā)。然而，點(diǎn)偶極子產(chǎn)生的近場(chǎng)包含具有矢量的分量，這使得表面等離激元被激發(fā)。還可以通過(guò)執(zhí)行此類模擬并從場(chǎng)分布中提取表面等離激元波長(zhǎng)來(lái)繪制表面等離激元色散。下圖突出顯示了這種類型的仿真，可以觀察到清晰的場(chǎng)振蕩。

在仿真的幫助下，他們正在探索紅外脈沖微整形、熱退火和激光化學(xué)氣相沉積（L-CVD）等方法。多物理場(chǎng)仿真提供了一種解決方案 仿真研究的第一步是了解熔融石英在不同溫度下暴露在激光束下的行為。研究團(tuán)隊(duì)利用 COMSOL Multiphysics 的內(nèi)置功能，同時(shí)模擬了多種物理現(xiàn)象，包括流體流動(dòng)、傳熱、質(zhì)量傳遞、結(jié)構(gòu)力學(xué)和化學(xué)反應(yīng)等。