COMSOL 6.1中光镊捕获微球的三维频域仿真及光学力计算方法

内容概要：本文详细介绍了如何利用COMSOL 6.1进行光镊捕获微球的三维频域仿真。首先，创建新模型并选择“电磁波，频域”作为物理场，构建直径1微米的二氧化硅小球悬浮于水中。关键在于精确设置入射高斯光束、边界条件（如完美匹配层PML）、网格划分（特别是在小球表面和光轴附近加密网格），以及求解器配置。随后，通过麦克斯韦应力张量积分计算光学力，并探讨了几何非线性和粒子追踪耦合等功能的应用。文中还提供了多个实用技巧，如参数扫描、调整折射率、优化网格划分等，确保仿真结果的准确性。 适合人群：从事光镊技术研究、光学仿真、微纳操纵领域的科研人员和技术开发者。 使用场景及目标：适用于希望深入了解光镊工作原理及其数值仿真的研究人员，旨在帮助他们掌握COMSOL 6.1的具体操作流程，提高仿真实验的成功率和精度。 其他说明：文中强调了避免常见错误的方法，如正确的边界条件设定、合理的网格划分策略等，同时提供了一些高级特性（如粒子追踪耦合）的实际应用案例。