利用COMSOL对正方晶格光子晶体进行能带结构仿真的全过程,涵盖从建立模型、设定参数、执行仿真到最后的数据处理与图表绘制。具体步骤包括选择合适的晶格常数和介质柱直径,设置周期性和Bloch边界条件,编写参数化扫描脚本来定义k矢量路径,以及使用'Global Evaluation'导出特征频率数据。随后,通过Origin软件将导出的数据转换为专业的色散曲线图,特别强调了频率单位转换和图形优化技巧。 适合人群:从事光子晶体研究的科研工作者、物理系研究生及对光子晶体能带仿真感兴趣的学者。 使用场景及目标:适用于需要精确模拟并展示光子晶体能带结构的研究项目,旨在帮助研究人员更好地理解和呈现光子晶体的光学特性。 其他说明:文中还提到了一些实用的小贴士,比如内存管理建议、避免常见错误的方法等,有助于提高仿真的成功率和效率。
2025-10-13 14:59:24 391KB COMSOL 色散关系
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内容概要:本文详细介绍了Lieb光子晶体能带建模的教学方法及其Python实现。首先解释了Lieb光子晶体作为一种特殊二维光子晶体结构的概念,接着逐步讲解了从确定晶格结构到计算哈密顿量、构建波函数以及最终计算能带结构的完整流程。文中还提供了简化的Python代码示例,演示了如何利用numpy、scipy和matplotlib库完成能带结构的计算与可视化。 适合人群:对光子学感兴趣的科研工作者、高校学生以及相关领域的研究人员。 使用场景及目标:适用于课堂教学、个人学习或项目研究,旨在帮助读者掌握光子晶体能带建模的基础理论和实践技能。 其他说明:虽然提供的代码是简化版本,但已经足够让初学者理解整个建模过程的关键步骤。对于进一步的研究,可以在此基础上增加更多细节和优化算法。
2025-10-11 15:38:27 292KB
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内容概要:本文详细介绍了利用Comsol进行光子晶体光纤(PCF)与表面等离子体共振(SPR)结合的传感器的光学仿真的四个具体模型。首先讨论了二维横截面仿真的基础模型,涉及材料属性设置,尤其是金的介电常数配置。接着转向三维螺旋结构建模,强调了参数化扫描对提高效率的作用。然后探讨了流体传感模型,特别指出流固耦合和表面张力系数设置的关键性。最后,讲解了多物理场耦合模型,实现了光电同步分析,并提供了关于非线性迭代次数和避免仿真中常见错误的建议。此外,还分享了一些实用的操作技巧,如参数化扫描配合LiveLink for MATLAB加速数据处理。 适合人群:从事光纤传感研究的专业人士和技术爱好者,以及希望深入了解Comsol仿真工具应用的研究人员。 使用场景及目标:①掌握光子晶体光纤SPR传感器的基础理论和仿真方法;②学会使用Comsol进行高效、精确的光学仿真;③解决仿真过程中常见的问题并优化仿真流程。 阅读建议:由于文中涉及到大量具体的代码片段和专业术语,建议读者具备一定的物理学背景和编程经验,在实践中逐步理解和掌握相关知识点。
2025-10-09 11:34:15 940KB
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matlab发布代码 概述 使用Wasatch Photonics光谱仪的MATLAB演示和解决方案。 应用须知 MATLAB具有一个有趣的行为,即在实例化WasatchNET.Spectrometer(或大概的任何.NET对象)之后,一旦CPU有一定的空闲时间(用户不会立即运行新命令,也不会在没有分号的情况下终止实例化), ,IDE似乎会按照它们在.NET程序集中声明的顺序自动遍历每个“属性”获取器(例如,WasatchNET / Spectrometer.cs)。 您可以在Wasatch.NET调试日志中看到这些Property gettor调用。 它们大多按字母顺序排列,但是一些无序调用支持以源代码声明顺序对其进行调用的概念。 依存关系 MATLAB演示需要单独提供的最新版本的Wasatch.NET(2.1.4或更高版本): 常见错误 “试图从以下位置加载FTD2XX.DLL:C:\ Program Files \ Wasatch Photonics \ Wasatch.NET” Wasatch.NET驱动程序包括用于仅SPI的“嵌入式”光谱仪的FTDI驱动程序。 在加载FTDI
2025-09-18 09:23:55 327KB 系统开源
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光子模斑转换器是硅光子集成芯片与外部光纤连接的关键器件, 在集成光路中起着至关重要的作用。标准光纤的模斑尺寸与纳米光子波导的模斑尺寸不匹配, 导致标准光纤与纳米级硅波导直接对接时存在很大的耦合损耗, 而硅光子模斑转换器能够显著减小它们之间的光损耗。硅光子模斑转换器的一端具有较大的模斑尺寸, 与标准光纤的模斑尺寸相匹配; 其另一端具有较小的模斑尺寸, 与纳米硅光子波导的模斑尺寸相匹配, 因此能够显著减小标准光纤与纳米硅光子波导之间的光连接损耗。综述了不同结构转换器的特点, 对不同类型的转换器在结构、性能以及应用上的优缺点进行了比较与分析, 对硅光子模斑转换器的前景进行了展望, 并提出一些看法。
2025-09-10 15:29:21 7.11MB 集成光学
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Comsol光子晶体仿真研究:连续域束缚态的远场偏振计算与Q值能带分析,含k空间模拟及Matlab脚本实现与文献探讨,Comsol光子晶体仿真研究:连续域束缚态的远场偏振计算与Q值能带分析,含k空间模拟及Matlab脚本实现与文献探讨,comsol光子晶体连续域束缚态 远场偏振计算 含k空间 能带 Q值 远场偏振仿真模型和matlab脚本,及相关文献。 comsol光学仿真 ,comsol;光子晶体;连续域束缚态;远场偏振计算;k空间;能带;Q值;仿真模型;matlab脚本;文献,COMSOL光子晶体仿真:连续域束缚态与远场偏振计算
2025-09-09 15:05:25 2.82MB rpc
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内容概要:本文详细介绍了Lumerical FDTD Mode建模、Device Heat仿真、Ledit与GDS版图代画、Matlab应用、Euler弯曲和椭圆弯曲结构、数字超材料及其优化算法在光子学和微电子学领域的应用。首先,Lumerical FDTD Mode作为一种电磁波模拟技术,能够模拟光子在微纳结构中的传播行为,为设计新型光子器件提供理论支持。其次,Device Heat仿真是解决电子设备散热问题的重要手段,有助于优化散热设计。接着,Ledit作为一款EDA工具,可用于绘制和编辑集成电路版图,并能生成符合要求的GDS版图。Matlab则在数据分析和处理方面发挥了关键作用。此外,文中还探讨了Euler弯曲、椭圆弯曲等弯曲结构对光子传输的影响,以及数字超材料的优化设计方法。最后,文章讲述了特殊图案的GDS模型导出流程,确保其精度和可靠性。 适合人群:从事光子学、微电子学及相关领域的研究人员和技术人员,尤其是对建模、仿真和优化感兴趣的从业者。 使用场景及目标:适用于希望深入了解Lumerical FDTD Mode建模、Device Heat仿真、Ledit与GDS版图代画、Matlab应用、弯曲结构设计及数字超材料优化的研究人员和技术人员。目标是掌握这些关键技术,提高设计和优化能力,推动相关领域的创新发展。 其他说明:本文不仅提供了详细的理论介绍,还结合实际案例进行了深入浅出的讲解,使读者能够在实践中更好地理解和应用所学知识。
2025-09-07 22:03:56 654KB Lumerical FDTD Mode
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内容概要:本文介绍基于COMSOL平台对光子晶体中平带上的merging BIC(连续域束缚态)进行调控的仿真方法,涵盖三维能带计算、Q因子提取与拟合、以及远场偏振分析。通过参数化扫描设计平带结构,利用频域仿真结合洛伦兹或Fano拟合获取高Q因子,并通过调节晶格不对称度和倾斜角实现BIC合并。MATLAB与COMSOL联动用于数据处理与模型控制。 适合人群:从事光子晶体、微纳光学、集成光子器件研究的科研人员及研究生,具备COMSOL与MATLAB基础操作能力者。 使用场景及目标:①实现光子晶体平带结构的设计与能带仿真;②完成BIC态的Q因子数值计算与拟合;③调控多参数实现merging BIC并分析其远场偏振特性。 阅读建议:建议结合COMSOL LiveLink与MATLAB脚本进行自动化仿真与后处理,注意仿真资源消耗,合理调整网格精度与远场分辨率以平衡计算效率与准确性。
2025-09-03 16:01:50 452KB
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内容概要:本文详细介绍了利用COMSOL软件进行超材料吸收器时域耦合模理论仿真的方法,重点在于如何通过仿真提取辐射损耗和欧姆损耗。文中首先概述了超材料吸收器的基本概念及其在光子学中的应用前景,接着阐述了时域耦合模理论的基础知识,包括不同模式间的耦合机制。随后,文章展示了具体的仿真建模流程,涵盖材料属性设定、边界条件配置、光源定义等方面。最后,通过对仿真结果的细致分析,成功提取出了辐射损耗和欧姆损耗,并讨论了这些数据对优化超材料吸收器设计的意义。 适合人群:从事光子学、超材料研究的专业人士,尤其是那些希望深入了解超材料吸收器工作原理及损耗机理的研究人员和技术开发者。 使用场景及目标:①帮助研究人员更好地理解和掌握超材料吸收器的工作原理;②为实际工程应用(如太阳能电池、隐身技术)提供理论支持和技术指导;③促进新型高效、低损耗超材料吸收器的设计与开发。 其他说明:文章不仅提供了详细的理论解析,还附带了MATLAB代码片段,便于读者复现实验过程并进一步开展相关研究。
2025-08-26 12:21:56 504KB COMSOL
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COMSOL光子晶体仿真研究:拓扑荷与偏振态的交互影响,三维能带结构及Q因子计算技术,远场偏振计算的精确性探索,Comsol光子晶体仿真:深入探究拓扑荷与偏振态,三维能带与Q因子计算及远场偏振计算的精确模拟,comsol光子晶体仿真,拓扑荷,偏振态。 三维能带,三维Q,Q因子计算。 远场偏振计算。 ,comsol光子晶体仿真; 拓扑荷; 偏振态; 三维能带; 三维Q; Q因子计算; 远场偏振计算。,基于光子晶体仿真的偏振态拓扑荷Q因子计算及远场分析 光子晶体是一种人造材料,其折射率具有周期性的空间分布,它能够控制和操纵光的传播。在光子晶体的仿真研究中,COMSOL软件作为一款强大的数值计算仿真工具,被广泛应用于各种物理现象的模拟分析。本文将深入探讨在使用COMSOL进行光子晶体仿真时,拓扑荷与偏振态之间复杂的交互作用,以及在三维能带结构和Q因子计算技术方面的重要进展。此外,还会对远场偏振计算的精确性进行探索,并分析这些计算对于理解光子晶体物理属性的贡献。 拓扑荷是描述光子晶体中电磁场分布的一种重要特征,它与偏振态密切相关。在光子晶体结构中,不同的拓扑荷会导致不同的偏振态响应,反之亦然。这种交互影响对于设计具有特定光学性质的光子晶体结构至关重要。通过仿真模拟,研究者可以观察和分析这种相互作用对光子晶体性能的影响,进而指导材料设计和性能优化。 接下来,三维能带结构是理解光子晶体中光传播行为的基础。在COMSOL仿真中,可以构建复杂结构的光子晶体模型,并通过求解电磁场方程,得到其三维能带图谱。三维能带结构不仅揭示了光子晶体的色散关系,还能帮助研究人员预测和设计具有特定频率禁带或通带的光学器件。 Q因子是衡量光学共振腔性能的一个重要参数,它与共振频率的宽度有关,即Q因子越高,共振峰越窄,能量损耗越小。在光子晶体的研究中,精确计算Q因子对于评估和优化光子晶体器件的性能至关重要。利用COMSOL软件强大的后处理功能,可以高效准确地计算出光子晶体的Q因子,并分析其对器件性能的影响。 远场偏振计算是指在光子晶体与外部环境相互作用时,如何计算光的偏振状态。由于偏振态直接影响到光的传播和能量分布,因此精确计算远场偏振对于理解光子晶体与外部介质之间的相互作用非常重要。通过仿真分析,可以预测不同偏振态下光子晶体的远场辐射特性,这对于光学器件的设计和应用具有重要的指导意义。 为了实现上述仿真研究,研究人员通常会结合技术博客文章、技术随笔以及相关的技术文档,深入探讨和解析光子晶体仿真技术的各个方面。这些文献资料不仅提供了理论基础,还包含了在实际仿真过程中的操作细节、技巧以及常见问题的解决方案。通过这些详细的分析和讨论,研究人员可以更加深入地理解光子晶体仿真的复杂性,并在实践中不断优化和改进仿真模型。 COMSOL光子晶体仿真研究是一个多维度、多参数的复杂过程,涉及了拓扑荷与偏振态的交互、三维能带结构的构建以及Q因子和远场偏振的精确计算。通过这些仿真分析,研究人员不仅可以深入理解光子晶体的工作原理,还可以设计出性能更优的光学器件,推动光电子技术的发展。
2025-08-21 19:41:51 863KB sass
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