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本在線直播培訓課程將從各個論文中的案例出發，針對FDTD和MODE兩套仿真軟件作深入淺出的介紹，并從腳本和可視化界面對結構進行建模和仿真演示，完成對軟件的操作、分析及設計流程。此次課程主要包括兩大板塊(二選一)：入門+超材料板塊；入門+波導光子器件板塊。

02 成果掠影近日，華中科技大學高亮教授團隊關于熱學超材料拓撲優化設計的最新研究成果提出了深度學習賦能的熱學超材料拓撲優化設計方法，實現了自由形狀熱學超材料的智能設計。設計的“熱隱衣”可屏蔽外部溫度場對器件內部物體的干擾，實現主動隔熱，可用于熱敏元器件的熱防護。

微結構元件作為現代光學系統的核心組成部分，應用廣泛，其設計精度與加工質量直接影響器件性能。

利用時域有限差分法（FDTD）獲取充足的訓練數據后，模型能夠充分考慮單元之間的相互耦合，進而輸出高效率的超表面單元結構。AI 應對超表面制造與封裝偏差在超表面的生產制造與封裝過程中，必然會存在偏差，這是超表面設計中無法回避的問題。隨著超表面逐漸走向產業化，縮小仿真與制造之間的性能差距成為關鍵。借助深度學習，我們可以在充分考慮制造公差的前提下對超表面進行設計與分析。

多個場景案例的應用講解，學習借助FDTD在超構表面設計、超構透鏡設計、納米結構的光學特性研究、波導結構設計等多個方向的研究。 詳情請看：軟研科技微信號：XIE-Tloml

晶圓檢測系統 晶圓雙面光柵圖案的成像分析 共聚焦顯微鏡檢測系統6超表面微納結構 超構表面偏振/波長/角度響應分析 超光柵的構建 基于神經網絡的超構透鏡設計 設計和分析超透鏡 基于超構透鏡（PCA）實現聚焦與成像

光學透鏡是光學與光電子學中的基本光學器件之一。光學透鏡已廣泛應用于芯片制造、超分辨科學以及眾多高科技產品，其設計與制造水平一定程度上代表了光科學與技術的發展水平。 光學透鏡是光學儀器的關鍵零件，從眼鏡、相機、顯微鏡到望遠鏡等都有應用。傳統光學透鏡是以玻璃或其他透明材料制成，例如生活中常使用的相機是由許多傳統透鏡組合而成。

薄膜型聲學超表面的結構示意圖技術路線：在COMSOL軟件中對薄膜型聲學超表面的隔聲特性進行仿真分析。首先建立有限元仿真幾何模型，然后設置變量和定義材料屬性，建立圓柱形空氣域，對入射口出射口積分，計算入射、出射聲功率。設置薄膜的預應力，模型框架設置邊界固定條件，并劃分自由四面體網格。在采用壓力聲學頻域和固體力學兩個物理場接口。

全面的超彈本構關系測試矩陣01PART全面的超彈本構關系測試矩陣，完整描述橡膠多軸復雜變形行為。我們的全套橡膠超彈本構關系測試系統，可精確表征材料在不同變形模式下的力學行為，確保仿真模型具備可靠的預測能力。

掌握精確仿真電磁場所需的網格劃分標準及優化技巧，深入探索從模擬中獲得的結果（如分析設計方案中的電磁場分布、功率損耗、傳輸和反射、阻抗和品質因子等），對光子器件、集成光路、光波導、耦合器、光纖等設計進行優化。 5. 應用COMSOL WITH MATLAB 進行復雜物理場的建立或者集合模型的建立，如超表面波前的衍射計算、石墨烯電導函數的仿真、具有色散材料的能帶求解等。 6.

為了實現更小的尺度上構造波片，有利于集成化小型化各種光學器件。利用超表面來構造波片是一個不錯的idea。比如很傳統的L型金屬三明治結構的反射型超表面就可以實現玻片功能。</p><p>下面是對于一篇論文的結果復現，作者設計了一個三明治結構，底層一個金屬層做全反射，中間的介質層調控FP腔的尺寸，上面的L型金屬條負責入射光x偏振轉換為y偏振的反射光，整體結構實現了一個反射型半波片的功能。

摘要：渦旋光束因攜帶軌道角動量(OAM)在光通信、量子信息及超分辨顯微等領域具有重要應用，但其傳統生成方法依賴體光學元件，存在體積大、效率低等問題。基于超表面的渦旋超透鏡通過亞波長結構實現波前相位調控，兼具緊湊性與高性能優勢。本文基于Lumerical FDTD仿真平臺，設計了一種高效生成拓撲電荷數可調的渦旋超透鏡。

Ansys Lumerical FDTD的主要應用　　CMOS圖像傳感器　　OLED和液晶顯示　　表面計量　　表面等離激元　　石墨烯器件　　太陽能電池　　集成光子器件　　超材料、超表面　　衍射光學和光子晶體　　Ansys光學軟件產品推薦　　ZEMAX　　Ansys Zemax是一套綜合性的光學設計軟件，它提供先進的、且符合工業標準的分析、優化、公差分析功能

該內容涵蓋FDTD、MODE、CHARGE、HEAT、INTERCONNECT五大仿真工具，內容覆蓋基礎原理講解到復雜器件設計。無源環節不僅包括功率分束器、起偏器、偏振旋轉分束器、濾波器等多種無源光子器件，還包含常用的逆向設計算法，適用于硅基、鈮酸鋰等多種材料體系，可有效助力學員掌握無源光子器件設計技能。

圖1.傳統微穿孔板與聲學超表面的結構示意圖 圖2.論文中阻抗分析和數值模擬的吸聲系數曲線數值模擬：在comsol中利用熱黏性聲學接口對聲學超材料的聲學特性進行仿真分析。建立的幾何模型如下所示。

圖4 金屬諧振結構在寬波長范圍下的反射率曲線和反射相位曲線同樣，也可以對金屬諧振結構表面的電場和磁場進行模擬和輸出，如圖5所示。這一步驟與超材料吸波體、電磁誘導透明和超材料濾波器等器件的模擬基本一致。與介質天線結構類似，后續也需要對不同參數下的金屬諧振結構進行掃描并將其相位進行輸出，以便后續超透鏡的相關設計。

010 - COMSOL超表面產生渦旋光（僅包含模型文件，53元）基本介紹：主要內容：基于文獻《利用超表面天線陣列產生太赫茲渦旋光束 作者：李瑤等》，用COMSOL重復了所有內容；計算所需的內存：32 GB；基于COMSOL頻域求解，使用的軟件版本為COMSOL 5.4 (5.4.0.225)；涉及的內容：幾何-程序設計、在App開發器用模型方法構建幾何、

基于Ansys Lumerical進行無源、有源器件的多類型仿真，覆蓋功率分束器、濾波器等無源光子器件，適用于硅基、鈮酸鋰等多種材料體系，以及微環調制器、垂直光電探測器等有源光子器件，以及CPO中涉及到的光學I/O口等問題。

借助光柵耦合器和微透鏡，實現光從光纖向波導的傳播與耦合使用Lumerical亞波長模型插件對可變入射光的衍射反射進行仿真，并在Speos軟件中創建光譜錐光圖動畫超透鏡的設計和仿真仿真軟件可以顯示光如何穿過具有不同元原子布局和尺寸的超透鏡，然后導出用于制造的設計數據。這些仿真技術，可用于開發增強現實和緊湊型投影儀應用的透鏡。