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光子晶體(PhC)膜腔是集成光子學中實現緊湊光學元件的理想材料。功能可能包括激光器、開關或放大器。在案例中，計算了L5 PhC薄膜腔的基模。PhC板由一個被空氣包圍的薄介質膜和在一個規則的、有限的、六邊形網格上穿孔的圓孔組成。對于L5腔，省略了沿裝置中心線的5個孔。共振模式被定位在缺失的孔隙處。

圖3 倒易晶格矢量的計算計算時我們首先能帶計算，需要用到的comsol物理場是電磁波頻域，由于晶體具有重復的機構，因此可以使用周期性邊界條件，這樣一來只需要一個原胞，帶隙分析設計的難點在于能帶圖中必須對波矢進行掃描，并且，因為此結構的旋轉對稱性的缺乏，我們必須計算整個第一布里淵區的能帶結構，以獲得通帶和帶隙信息。

光子晶體(PhC)膜腔是集成光子學中實現緊湊光學元件的理想材料。功能可能包括激光器、開關或放大器。在案例中，計算了L5 PhC薄膜腔的基模。PhC板由一個被空氣包圍的薄介質膜和在一個規則的、有限的、六邊形網格上穿孔的圓孔組成。對于L5腔，省略了沿裝置中心線的5個孔。共振模式被定位在缺失的孔隙處。

初學者對于comsol一開始怎么學習怎么入門，從哪方面入手等不是很清楚，自己盲目的學習有時候會浪費很多時間，可能效果一般，下面是comsol的仿真案例及軟件的基本操作方向，初學的同學可以參考以下內容COMSOL 仿真實踐(RF 及波動光學模塊案例 Step by step 詳解)：1、光子晶體能帶分析、能譜計算、光纖模態計算、微腔腔膜求解；2、類比凝聚態領域魔角石墨烯的 moiré 光子晶體建模以及物理分析

三、培訓大綱： “COMSOL 多場耦合仿真技術與應用”光電專題培訓大綱（三十三期） (1) 案列應用實操教學： 案例一 光子晶體能帶分析、能譜計算、光纖模態計算、微腔腔膜求解 案例二 類比凝聚態領域魔角石墨烯的moir&eacute

光子晶體光纖光子晶體是光波導的一個新興領域，因為它們的行為與其它波導不同。其中，光不是通過波導的折射率來引導，而是通過光子晶體的結構圖案來引導，因為光不能穿過晶體本身。晶體的光子帶隙會阻擋光的某些波長，類似于半導體中的電子帶隙。光子晶體實際上是“光學半導體”。

光子晶體圖案中刪除兩個孔以創建反導光學耦合腔，孔間距和直徑經過精確設計（4μm周期、2.4μm直徑孔），分隔雙腔的孔直徑減小以促進耦合，其簡易示意圖如圖2所示。 圖2電約束的簡化示意圖從光功率到遠場分布的全維度分析通過自動化數據采集系統獨立掃描兩個注入電流，研究團隊對雙元件光子晶體VCSEL陣列的連續波光輸出功率和遠場光束分布進行了表征。

產品之間靈活的互操作性支持將多物理場仿真和光子電路仿真與第三方EDA 工具相結合的各種工作流程， 以幫助優化產品性能、 大限度地降低物理原型制作成本并縮短產品上市時間。STACK是分析多層膜的最佳仿真工具，和求解麥克斯韋方程相比能迅速仿真如抗反射膜、OLED、VCSEL等組件的光學特性。能精準描述多層膜的波動光學特性，如干涉以及微腔效應，并支持平面波和偶極子光源。

COMSOL中的邊界模式分析功能可以分析出光波導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 光子晶體是周期性排列的不同折射率介質組成的規則光學結構。某個頻率范圍的光波不能在該結構中傳播，也就是說，光子晶體存在帶隙，可以控制光子的運動。一維、二維、三維光子晶體都可以利用COMSOL進行仿真。

高斯模的計算 102.9. 在模式圖中插入晶體 113. 調整腔參數 124. 激光腔特性分析工具 144.1. 激光腔穩定性分析 144.2. 高斯橫模的分布以及與泵浦光分布的重疊顯示 144.3. 計算激光功率輸出 155. 光束傳輸代碼（BPM） 16 1.

而對于由具體的微帶幾何圖形構成的分布參數微波平面電路則采用場的方法較為有 效;該軟件采用的是"EMSight"的仿真器來處理任何多層平面結構的三維電磁場的問題。"VoltaireXL" 仿真器內設一個組件庫，在建立電路模型時，可以調出微波電路所用的組件，其中無源器件有電感、電阻、電容、諧振電路、微帶線、帶狀線、同軸線等等，非線性 器件有雙極晶體管， 場效應晶體管，二極管等等。"

Ansys Lumerical Stack STACK 是分析多層膜的最佳仿真工具，和求解麥克斯韋方程相比能迅速仿真如抗反射膜、OLED、VCSEL等組件的光學特性。能精準描述多層膜的波動光學特性，如干涉以及微腔效應，并支持平面波和偶極子光源。

4．用于分析激光腔特性的工具LASCAD提供了一些用于分析激光腔特性的工具，其中的一些會在下面的例子中解釋。4.1 分析激光腔的穩定性在如圖15所示的窗口中，你可以在窗口標題下面的一行里看到復選框“Show Stability Diagram”，選中打開如圖16所示的窗口“Stability Diagram”。點擊按鈕“Plot”，顯示目前諧振腔結構的穩定性。

例如，在多核光子晶體光纖示例中，我們使用晶格副本來創建固體核光子晶體光纖的空氣孔的排列。然而，在某些應用中，可能需要描述幾何圖形，這些圖形不能用簡單的圓、平行四邊形等表示，或者類似物體的復雜陣列非周期排列在規則網格中，需要晶格復制來實現。在這種情況下，通常需要用任意邊界曲線來描述幾何對象，即一般多邊形。這就是本例的情況，其中光子晶體包層的內部孔和中心孔形成復雜的形狀。

這一方法假定晶體在k=0的全部狀態Un（0，r）和能量En（0）都已知，然后根據晶體對稱性采用微擾方法求k=0附近的En（k）的表達式及波函數，在k空間特殊點的能帶結構可以通過實驗求得的禁帶寬度、電子、空穴有效質量等能帶參數來確定，于是從k·p微擾方法就可確定k空間其他點的能帶結構。由于半導體禁帶寬度窄，導帶價帶電子相互作用強，電子自旋軌道相互作用強，用微擾方法可以很好的處理這些作用。

01 說明FDE求解器可用于精確計算任意復雜結構的模式，包括光子晶體布拉格光纖。在此示例中，我們計算并分析了Vienne和Uranus描述的光子晶體布拉格光纖的模式。02 綜述模擬文件bragg_PCfiber.lms包含一個參數化組對象，可以進行結構建模。最初，在x-min和y-min處使用反對稱邊界條件以及在x-max和y-max處使用金屬邊界條件設置模擬。

例如，在多核光子晶體光纖示例中，我們使用晶格副本來創建固體核光子晶體光纖的空氣孔的排列。然而，在某些應用中，可能需要描述幾何圖形，這些圖形不能用簡單的圓、平行四邊形等表示，或者類似物體的復雜陣列非周期排列在規則網格中，需要晶格復制來實現。在這種情況下，通常需要用任意邊界曲線來描述幾何對象，即一般多邊形。這就是本例的情況，其中光子晶體包層的內部孔和中心孔形成復雜的形狀。