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本案例用COMSOL模擬了400 ~ 800 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光散射截面以及電場(chǎng)分布，并將結(jié)果與matlab解析計(jì)算的散射截面相比較。計(jì)算的內(nèi)容和結(jié)果：1、散射截面。

<p>對(duì)于球形納米顆粒被平面光照射后的散射問題，前人mie已經(jīng)給出了精確的數(shù)值解析解來求解散射效率，消光效率，吸收效率，我簡(jiǎn)稱mie散射公式/米氏散射公式。其他形貌（金棒形，金納米星形，正方形等等）不適用mie散射公式。

最簡(jiǎn)單直接的辦法就是增加入射或是散射的光線數(shù)量使更多的光線到達(dá)要觀察目標(biāo)。但是追跡更多光線會(huì)需要更多的時(shí)間，因此模擬散射就變的非常費(fèi)時(shí)。在OpticStudio中，我們可以使用“Scatter To List”來改進(jìn)散射模擬效率，此設(shè)定強(qiáng)制系統(tǒng)只追跡那些散射到指定物件的光線而忽略其他光線。不過這并不是說光線一定會(huì)散射到指定物件上，因此對(duì)于大量光線模擬這種方法并不能改善太多。

最簡(jiǎn)單直接的辦法就是增加入射或是散射的光線數(shù)量使更多的光線到達(dá)要觀察目標(biāo)。但是追跡更多光線會(huì)需要更多的時(shí)間，因此模擬散射就變的非常費(fèi)時(shí)。在OpticStudio中，我們可以使用“Scatter To List”來改進(jìn)散射模擬效率，此設(shè)定強(qiáng)制系統(tǒng)只追跡那些散射到指定物件的光線而忽略其他光線。不過這并不是說光線一定會(huì)散射到指定物件上，因此對(duì)于大量光線模擬這種方法并不能改善太多。

在散射光場(chǎng)模擬環(huán)節(jié)，其呈現(xiàn)效果與預(yù)期幾近一致，直觀展現(xiàn)出光與納米結(jié)構(gòu)相互作用的細(xì)節(jié)。散射效率曲線繪制結(jié)果表明，不同球殼半徑在各異波長(zhǎng)下呈現(xiàn)出穩(wěn)定的差異規(guī)律。此項(xiàng)設(shè)計(jì)為納米光學(xué)研究、微納器件制備等領(lǐng)域提供了有力支撐，極具應(yīng)用潛力。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)納米球的外形輪廓如下圖左所示，預(yù)計(jì)產(chǎn)生的光場(chǎng)散射效果如右圖所示。

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.

圖3 500 Hz平面波激勵(lì)下的輻射方向圖通過對(duì)比仿真相同多物理場(chǎng)耦合模型時(shí)ANSYS軟件和COMSOL軟件的計(jì)算時(shí)間可發(fā)現(xiàn), 隨著仿真模型單元格數(shù)量的增加, COMSOL表現(xiàn)出在計(jì)算多物理場(chǎng)耦合高效性, 如圖4所示。圖4 計(jì)算效率對(duì)比2.3 復(fù)雜水下潛艇結(jié)構(gòu)仿真為了更加真實(shí)地模擬潛艇散射聲場(chǎng)特征, 需要考慮其內(nèi)部艙室構(gòu)造所帶來的影響。

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)

最小閾值OpticStudio 中的散射計(jì)算會(huì)涉及機(jī)率密度函數(shù)（Probability density function）的積分。一般而言，在極坐標(biāo)（polar direction）上積分的范圍是由0到π，在方位角（azimuthal direction）上取0到2π。但對(duì)于分布較集中的情形而言，計(jì)算積分的過程會(huì)涵蓋大量機(jī)率為零的范圍，減低計(jì)算過程的效率。

這篇文章介紹了如何模擬一個(gè)部分反射的表面，該表面會(huì)根據(jù)指定的散射分布對(duì)一部分入射光能量進(jìn)行散射。本文介紹的示例包含部分吸收以及部分鏡面反射的情況。(聯(lián)系我們獲取文章附件) 介紹 使用 OpticStudio 非序列模式模擬散射和膜層的能力，我們可以模擬一個(gè)部分反射（或部分透射）的表面，該表面會(huì)根據(jù)指定的分布散射入射光能量的一部分。

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(shí)間快速和存儲(chǔ)效率良好的大型光學(xué)模型。它還能夠模擬整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，這在考慮其它物理效應(yīng)時(shí)至關(guān)重要，例如不均勻的溫度梯度或機(jī)械變形。本文來自：COMSOL博客

簡(jiǎn)介使用 OpticStudio 非序列模式模擬散射和膜層的能力，我們可以模擬一個(gè)部分反射（或部分透射）的表面，該表面會(huì)根據(jù)指定的分布散射入射光能量的一部分。假設(shè)我們需要模擬一個(gè)表面為部分反射（60%反射）的矩形體 (Rectangle Volume) 物體，并且其中80%的反射光會(huì)根據(jù)朗伯 (Lambertian) 分布發(fā)生散射。剩下的20%將發(fā)生鏡面反射。

網(wǎng)孔尺寸將網(wǎng)格覆蓋網(wǎng)格尺寸設(shè)置為 0.8nm模擬跨度在所有方向上將模擬跨度設(shè)置為 2um。當(dāng)模擬區(qū)域太小時(shí)，共振表面等離子體模式的倏逝尾部將與 PML 邊界條件相互作用。PML 反射從 PML 邊界條件反射的任何光都可能影響結(jié)果。更多的 PML 層將減少反射。但是，如果您使用默認(rèn) 8 個(gè)圖層的“拉伸坐標(biāo) pml”，則無需更改它，除非您需要更高的精度。

本案例用FDTD模擬了400 ~ 800 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光散射截面以及電場(chǎng)分布，并將結(jié)果與matlab解析計(jì)算的散射截面相比較。計(jì)算的內(nèi)容和結(jié)果：1、散射截面。

可支持創(chuàng)建和修改幾何模型、光源、鍍膜、材料、散射模型以及進(jìn)行光線追跡和計(jì)算分析，實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展。? 14+BSDF散射模型，可用來仿真機(jī)械元件的表面散射，每個(gè)元件可賦予多個(gè)散射模型，所有的這些散射模型混合可形成成千上萬的散射模型，支持散射數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和擬合，并可模擬透鏡表面粗糙度。? 無級(jí)次限制的衍射光柵效率計(jì)算。

這篇文章介紹了如何模擬一個(gè)部分反射的表面，該表面會(huì)根據(jù)指定的散射分布對(duì)一部分入射光能量進(jìn)行散射。本文介紹的示例包含部分吸收以及部分鏡面反射的情況。（聯(lián)系我們獲取文章附件）簡(jiǎn)介OpticStudio為用戶提供了通過使用鍍膜數(shù)據(jù)使他們的系統(tǒng)盡可能逼真的能力。在非序列模式下，鍍膜可以添加到任何物體表面，并進(jìn)行編輯，使表面具有所需的反射和透射特性。

在相干\非相干照明下，信息對(duì)應(yīng)于波前\光強(qiáng)分布，而波前\光強(qiáng)分布在系統(tǒng)中傳遞的過程可以被準(zhǔn)確描述。換句話說，信道的結(jié)構(gòu)和傳輸特性已知，其中成像質(zhì)量，如視場(chǎng)和分辨率等，決定于信道特性。因而，了解和優(yōu)化信道是提升成像能力的關(guān)鍵。在透過散射介質(zhì)成像場(chǎng)景下，散射介質(zhì)構(gòu)成了信息傳遞的通道（也即信道），但由于光在散射介質(zhì)內(nèi)傳播過程由于大量的散射難以描述，信道的結(jié)構(gòu)和特性未知，一般被視為“黑匣子”。

當(dāng)光入射到像玻璃這樣的介電材料上時(shí)，一部分光會(huì)被透射，而另一部分則會(huì)被反射。有時(shí)，我們會(huì)給材料添加一層金屬涂層，例如金，這樣就可以改變光的透射率和反射率，并使一部分光被吸收。介質(zhì)表面和金屬涂層也經(jīng)常在高度和厚度上存在一些隨機(jī)變化。這篇文章我們將引入并建立一個(gè)計(jì)算模型，來模擬這種情況。