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COMSOL中的邊界模式分析功能可以分析出光波導(dǎo)入射邊界上的模場分布，為模型添加正確的激勵波源。 三維脊型光波導(dǎo) 光子晶體是周期性排列的不同折射率介質(zhì)組成的規(guī)則光學(xué)結(jié)構(gòu)。某個頻率范圍的光波不能在該結(jié)構(gòu)中傳播，也就是說，光子晶體存在帶隙，可以控制光子的運(yùn)動。一維、二維、三維光子晶體都可以利用COMSOL進(jìn)行仿真。

這種偏移是光波的波動性所導(dǎo)致的結(jié)果，與光在界面附近的倏逝波（evanescent wave）特性緊密相關(guān)。連續(xù)譜中的束縛態(tài)（BIC）作為一種特殊的物理態(tài)，在光學(xué)系統(tǒng)中表現(xiàn)出獨(dú)特的性質(zhì)。BIC 能夠在連續(xù)輻射譜中實(shí)現(xiàn)能量的局域化而不發(fā)生輻射損耗，其本質(zhì)源于特定結(jié)構(gòu)下光波的干涉效應(yīng)。近年來，研究發(fā)現(xiàn) BIC 在光與物質(zhì)相互作用過程中可以起到至關(guān)重要的調(diào)控作用。

在這篇文章中，我將對模式分析進(jìn)行介紹，并總結(jié)在 COMSOL Multiphysics? 軟件中進(jìn)行這類研究所需的物理場接口、研究步驟和后處理設(shè)置。我還將演示幾個純模式分析的例子。最后，我將解釋如何利用這些結(jié)果進(jìn)一步計算復(fù)雜的射頻和光波導(dǎo)系統(tǒng)。什么是模式分析？在分析任意一個三維波導(dǎo)結(jié)構(gòu)時，了解在給定的頻率下允許傳播哪些類型的電磁波非常重要。

這就是為什么表面等離激元可以用作壓縮光波長以實(shí)現(xiàn)光場更集中的方法。此外，自由空間光波矢量和表面等離激元波矢量之間的不匹配意味著我們不能僅僅通過將光照射到金屬表面來激發(fā)表面等離激元，還需要一些外部機(jī)制來進(jìn)行波矢量匹配。表面等離激元的激發(fā)通常是通過使用棱鏡的全內(nèi)反射，光柵的衍射，散射體的散射或穿過電子束來完成的。

image_process=/format,webp/resize,w_219" alt="基于comsol的鋰電池疊片電化學(xué)耦合熱分析的圖1" width="219"></span></p><p>使用comsol的波動光學(xué)模塊，模擬了高斯激光通過極度不均的折射率表面出現(xiàn)的分支流現(xiàn)象。</p><p>相對比，均勻的表面沒有出現(xiàn)明顯的分支。</p><p>結(jié)果動圖展示如下。

本次研討會將討論如何通過Ansys光學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行HUD的設(shè)計和仿真，并重點(diǎn)介紹如何結(jié)合 Ansys Zemax與Lumerical的動態(tài)連接工作流程進(jìn)行衍射光波導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化，助力AR-HUD的產(chǎn)品研發(fā)，加速上市流程。