在计算机图形学领域，随着技术的不断进步，对于图像渲染的真实感要求越来越高。John Marlon在其2003年出版的著作《聚焦光子映射》中，深入探讨了光子映射技术，一种创新的全局光照技术，为这一领域带来了新的启示。 光子映射技术源于对光线跟踪技术的优化和提升，它为处理复杂场景中的真实感绘制提供了新的解决方案。光线跟踪通过模拟光线在虚拟场景中的传播，能够创造出逼真的图像效果，尤其是对于光影效果的处理尤为出色。然而，在处理全局光照，尤其是复杂的反射、折射场景时，传统光线跟踪方法由于需要大量的光线计算，从而导致渲染速度的下降，这在动画制作和游戏开发中尤为明显。 光子映射技术的出现，有效地缓解了这一问题。它的工作原理是首先模拟光源发出的光子，并跟踪它们在场景中的传播，从而构建出包含光照信息的光子图。这些光子图可被看作是光照信息的样本存储于内存之中。在渲染具体像素时，通过查询光子图，能够迅速估算出该像素点的光照贡献，极大地减少了追踪光线的需要，从而提高整体渲染的效率。 《聚焦光子映射》一书详细地介绍了光子映射技术的理论基础与实施过程。John Marlon不仅阐述了光子映射的原理，还指导读者如何进行光子的发射、光子图的构建、以及光子的查询等工作。书中对于如何将光子映射与传统的光照模型进行结合，以提高渲染质量，也有深入的讨论。 书中还对光子映射技术在特定场景下的应用进行了深入探讨。例如，在透明物体、多层介质、散射和吸收等复杂渲染场景中，光子映射如何发挥其独特的优势，这些内容在书中都有详细说明。此外，John Marlon还对光子映射与其他全局光照技术，如辐射度法、光线包法和路径跟踪法进行了比较分析，揭示了各自的特点和适用场景，帮助读者选择适合特定需求的渲染技术。 优化策略是光子映射技术中不可忽视的一部分。John Marlon在书中也讨论了光子聚集、近似查询技术等优化手段，以及如何利用并行计算技术进一步加速光子映射过程。这些优化措施对于提高渲染速度和质量具有重要意义。 《聚焦光子映射》这本书对于想要深入理解真实感绘制和计算机图形学高级概念的专业人士而言，是一本难得的参考书籍。无论是游戏开发人员、影视特效制作师还是学术研究人员，都能从中获得宝贵的理论知识和实践技巧。通过阅读此书，读者将能够深入领会光子映射技术的精髓，将这一技术有效地运用到实际的工作中，从而创造出更为真实的视觉效果，为观众带来更震撼的视觉体验。

内容概要：本文深入探讨了光纤双芯耦合及多芯耦合传感器技术，特别是双芯光子晶体光纤传感器的原理、特性和应用。首先介绍了光纤双芯耦合技术的基本概念，即通过控制光纤间的距离和折射率实现光信号耦合，强调其高灵敏度和稳定性。接着讨论了光纤多芯耦合传感器的优势，如更高的灵敏度和更大的信息容量。随后重点阐述了双芯光子晶体光纤的独特结构（周期性空气孔）及其带来的优异光学性能，使其成为高精度传感的理想选择。最后，文中还介绍了Rsoft和beamprop两款重要仿真软件在光纤传感器设计中的关键作用，能够模拟和分析光纤的传输和耦合特性，为设计和优化提供科学依据。 适合人群：对光纤传感技术和光子晶体光纤感兴趣的科研人员、工程师和技术爱好者。 使用场景及目标：适用于希望深入了解光纤双芯耦合、多芯耦合传感器以及双芯光子晶体光纤传感器的工作原理和应用的人群。目标是帮助读者掌握相关理论知识并了解仿真工具的作用，从而更好地进行实际设计和应用。 阅读建议：本文不仅涵盖了理论知识，还包括了具体的技术细节和仿真工具的应用，因此建议读者在阅读时结合实际案例进行思考，并尝试使用Rsoft和beamprop进行仿真实验，以便更好地理解和掌握相关内容。

内容概要：本文详细介绍了利用COMSOL软件构建和仿真二维布拉格微环谐振器的方法。首先，阐述了模型构建所需的几何参数设定，包括微环半径、波导宽度、介质折射率等。接着展示了部分MATLAB代码片段用于设置仿真环境，强调了代码设置对于仿真的重要性。最后，通过对仿真结果的数据分析，如频谱图、能量分布图等，探讨了不同参数对谐振效果的影响，并将二维模拟结果与真实三维结构进行了对比，指出了存在的差异及优化方向。 适合人群：从事光电子学、光通信、光子集成电路等相关领域的科研工作者和技术人员。 使用场景及目标：适用于希望深入了解布拉格微环谐振器的工作原理及其在光子集成电路中应用的研究人员；旨在帮助他们掌握使用COMSOL进行此类光学元件建模和仿真的技能。 其他说明：文中提供的代码仅为示例，具体实施时需根据实际情况补充完整。同时，由于是二维复现版本，因此与实际三维结构存在一定差异，但在理论研究方面仍具有较高的参考价值。

内容概要：本文详细介绍了利用COMSOL和MATLAB进行一维光子晶体Zak相位及其SSH模型拓扑不变量的计算方法。首先解释了Zak相位的概念以及其在一维光子晶体中的重要性，接着阐述了SSH模型的基本原理和哈密顿量表达式。然后展示了如何在COMSOL中建立一维光子晶体模型，包括定义几何结构、设置边界条件和求解本征值问题。随后讲解了MATLAB中计算Zak相位的具体步骤，包括读取COMSOL结果、计算相位因子和绘制相位变化曲线。最后讨论了结果分析，特别是拓扑相变的可视化，并展望了拓扑光学的未来发展。 适合人群：从事光子晶体研究的专业人士，尤其是对拓扑光子学感兴趣的科研工作者和技术爱好者。 使用场景及目标：适用于希望深入了解一维光子晶体拓扑性质的研究人员，旨在帮助他们掌握使用COMSOL和MATLAB进行相关计算的方法，从而更好地理解和应用拓扑不变量如Zak相位。 其他说明：文中提供了详细的代码示例和注意事项，确保读者能够顺利重现实验结果。同时强调了数值积分步长的选择和数据处理的重要性，以避免常见错误。

FDTD 中的滤波器仿真的建立，传感模型的建立包括MZI.微环谐振器，亚波长光栅，FP等结构的指导。 FDTD中光子晶体微腔仿真的搭建，包括一维光子晶体微腔、二维光子晶体微腔（H0、H1腔，L3、L5腔等），Q值优化、电场Ey图仿真。 在进行光学器件仿真分析时，有限时域差分法（FDTD）作为一种强大的计算电磁学工具，被广泛应用于光子晶体微腔、滤波器以及传感模型的建立。FDTD通过直接在时域内求解麦克斯韦方程，能够模拟电磁场在介质中的传播、散射和吸收等现象，从而为光学器件的设计提供了强大的数值模拟手段。 在FDTD中，光子晶体微腔的仿真是一个重点研究领域。光子晶体微腔具有高度的光学限制性，能够实现高品质因子（Q值）的共振。一维和二维光子晶体微腔分别对应不同的结构设计，例如H0、H1腔，L3、L5腔等，它们在波导、激光器以及传感器等领域具有重要应用。通过对这些微腔结构进行仿真，可以优化设计参数以达到特定的性能指标，如Q值的优化和电场Ey图的仿真。 在滤波器仿真的建立方面，FDTD方法可以用来模拟各种类型的滤波器，包括但不限于马赫-曾德尔干涉仪（MZI）、微环谐振器、亚波长光栅、法布里-珀罗（FP）腔等。这些滤波器在光通信、光谱分析、光学传感等领域扮演着关键角色。通过FDTD仿真，可以分析滤波器在不同频率下的响应特性，从而指导其实际的设计与制造。 在传感模型的建立方面，FDTD能够模拟传感器对特定生物、化学物质的感应机制，以及这些物质如何影响传感器内部电磁场的分布。这些传感模型的仿真可以帮助设计者理解传感器的工作原理，优化传感灵敏度和选择性，从而提高传感器的检测性能。 值得注意的是，在实际的FDTD仿真中，对仿真的稳定性、准确性和效率要求很高。因此，在进行仿真之前，必须精心选择网格尺寸、时间步长等参数，以保证仿真的准确性。同时，对于仿真结果的分析，也需要借助数值分析和图像处理技术来提取有意义的信息。 此外，压缩包文件名称列表中包含了多个与FDTD仿真实践相关的文档和图像文件。这些文件可能包含了仿真实验的设计、步骤、结果以及分析等内容。例如，“基于聚类的最优聚类个数确定策略分析”可能涉及如何优化仿真参数以提高仿真的精确度；“技术博客文章中的滤波器与传感模型构建”可能提供了一些实用的仿真实践技巧和经验分享。这些内容对于理解FDTD仿真的理论和实践有着重要的参考价值。 通过结合FDTD仿真技术与具体的光学器件结构设计，研究人员能够更深入地了解器件的物理机制，进而推动光学器件的研究与开发，为新型光学器件的设计与制造提供理论基础和技术支持。无论是在教学、科研还是工业界，FDTD仿真都在光学器件的开发过程中扮演着至关重要的角色。

内容概要：本文详细介绍了如何利用COMSOL进行光子晶体超表面的透反射相位计算以及GH（古斯-汉欣）位移的模拟。首先解释了GH位移的概念及其重要性，接着逐步讲解了从建模到最终数据分析的全过程。其中包括选择合适的边界条件、正确设置网格密度、处理相位跳变等问题的具体方法。同时提供了MATLAB和Python代码用于处理相位数据并计算GH位移。文中还分享了许多实践经验，如避免常见错误、提高仿真的准确性等。 适合人群：从事光学、光子学研究的专业人士，尤其是对光子晶体超表面感兴趣的科研工作者和技术开发者。 使用场景及目标：帮助研究人员更好地理解和掌握光子晶体超表面的设计与仿真技巧，特别是在GH位移方面的应用。通过学习本文提供的方法，能够更加精确地预测和控制光束的偏折行为，从而为新型光学器件的研发提供理论依据和技术支持。 其他说明：文中不仅包含了详细的理论分析，还附带了大量的实用技巧和注意事项，有助于读者在实际工作中少走弯路，提高工作效率。此外，作者还强调了不同工具之间的协同使用，如将COMSOL与MATLAB、Python相结合，进一步提升了仿真的灵活性和便捷性。

复现研究：COMSOL光子晶体能带计算的实践与探讨，这篇文章在光学和光电子学领域具有重要的研究意义。文章通过对COMSOL软件的运用，详细探讨了光子晶体能带计算的理论和实践过程，为研究者们提供了一条从理论到实践的复现之路。光子晶体，作为一种新型的光学材料，其能带结构对于设计新型光学器件和实现光学调控具有决定性作用。因此，对光子晶体能带的计算和理解，成为了光学研究中的一个重要课题。 文章中提到的COMSOL软件，是一款强大的多物理场仿真软件，它能够模拟光子晶体的光学特性，帮助研究者们更直观地理解光子晶体的物理现象。通过软件的仿真计算，可以对光子晶体的能带结构进行分析，从而为光学器件的设计和优化提供理论指导。 在文章中，研究者详细阐述了光子晶体能带计算的理论基础，包括光子晶体的定义、分类、以及能带结构的基本概念。此外，文章还提供了具体的COMSOL软件操作方法，包括模型的建立、参数的设置、计算的进行以及结果的分析等步骤。这些内容为光子晶体能带计算的复现提供了详实的指导。 为了使复现过程更加直观易懂，文章还提供了一系列的实践案例，如通过改变光子晶体的结构参数来观察能带结构的变化，或者研究不同材料对光子晶体能带的影响等。这些案例不仅加深了对理论知识的理解，而且也展示了COMSOL软件在光子晶体研究中的应用价值。 这篇文章对于想要从事光子晶体能带计算研究的学者来说，是一篇宝贵的参考资料。它不仅提供了复现研究的方法，而且还通过实例演示了如何运用COMSOL软件解决实际问题。通过学习这篇文章，研究者们可以更加深入地理解光子晶体的能带特性，并能够有效地利用仿真工具进行光子晶体的研究和开发。

硅光子学是光子学与半导体技术相结合的前沿科技领域，它的核心是在硅材料上实现光信号的产生、传输、处理和检测等一系列功能。硅光子学的出现是为了解决传统电子集成电路在高速数据传输、长距离通信、以及大规模并行数据处理方面所面临的瓶颈问题。 标题“Silicon Photonics 短教程”表明了这是一份关于硅光子学基础知识和应用的介绍性材料。本教程由CREOL（光子学与光学学院）的助理教授Sasan Fathpour博士编写，并且将在CREOL的工业联盟研讨会上进行讲授。CREOL是位于佛罗里达大学中心的一个研究中心，专注于光子学和光学领域的研究与教育。 课程分为几个部分：首先是硅光子学的介绍和被动硅光子器件，涉及硅光子学的应用历史和技术基础，如硅绝缘体波导、多模干涉器（MMI）、阵列波导光栅（AWG）等。第二部分关注的是主动硅光子器件，包括硅中的光调制、检测和发射技术。第三部分将讨论硅光子学当前的趋势和挑战，例如光子学是否会与VLSI CMOS技术真正融合，以及硅光子学的竞争对手技术。第四部分涉及非线性硅光子学器件及其物理学原理。 Sasan Fathpour博士的个人背景丰富，他在2005年于密歇根大学安阿伯分校获得博士学位，研究方向是基于III-V量子点的激光器和自旋电子光源。在UCLA担任博士后研究员后，2007年担任访问助理教授，2008年成为Ostendo Technologies的高级研究员，并于同年成为CREOL的助理教授。 Fathpour博士的研究工作涵盖了硅光子学的多个方面，其中一些重要的工作包括与Bahram Jalali合作在IEEE《光波技术杂志》上发表的研究文章，以及与Jalali编辑的《硅光子学：电信和生物医学应用》一书。 在硅光子学的简介中，提到了硅光子学在不同领域的应用，例如电信和生物医学。接下来是硅光子学的历史概述，介绍了硅光子学的兴起与发展，这一技术的实现依赖于对硅绝缘体波导的深刻理解，这些波导作为硅光子学的基础器件，在光电集成芯片上承载着光信号的传输任务。 硅光子学的被动器件部分讲述了波导、MMI和AWG等基本构件，它们负责光信号的路由和分配，被动器件在硅光子集成电路中充当基础角色，是实现复杂光学功能不可或缺的组件。 在主动硅光子器件部分，涉及到的光调制、检测和发射技术是实现光通信、光信息处理等复杂功能的核心，这些功能的实现可以极大提高数据传输的速度和可靠性。 在硅光子学的当前趋势和挑战部分，课程内容提出了光子学与微电子学（如VLSI CMOS技术）结合的可能性，以及硅光子学面临的竞争技术，这些内容帮助我们理解硅光子学在未来微电子集成领域中的潜在作用。 在非线性硅光子学部分，探讨了在硅材料中实现的非线性光学效应及其相关的光子器件，这些器件在进行光学放大、波长转换等高级光信号处理方面具有重要应用。 这份“Silicon Photonics 短教程”为我们提供了一个关于硅光子学发展的全面视角，涵盖了从基础概念到未来趋势的多个方面，并且通过Fathpour博士的专业知识和丰富的研究背景，为我们带来了该领域的最新进展和深入理解。

使用CMS实验在2016年收集的数据，在s = 13 $$ \ sqrt {s} = 13 $$ TeV的质子-质子碰撞中，对最终状态中包含光子和横向动量缺失的新物理学进行了搜索。 LHC，对应的综合光度为35.9 fb-1。 没有发现与标准模型的预测有偏差。 在暗物质产生和包含额外空间尺寸的模型的背景下解释了结果，并以95％的置信度计算了对新物理参数的限制。 对于所考虑的两个简化的暗物质生产模型，对于1 GeV暗物质，所观察到的（预期）介体质量的下限均为950（1150）GeV。 对于有效的电弱-暗物质接触相互作用，抑制参数Λ的观察到的（预期的）下限是850（950）GeV。 对于3到6个额外的空间尺寸，不包括有效的Planck比例尺值（最高2.85–2.90 TeV）。

在s = 13 $$ \ sqrt {s} = 13 $$ TeV的质子-质子碰撞中，寻找一个最终状态的新物理，该状态包含光子和缺失的横向动量。 通过CERN LHC的CMS实验收集的数据对应于12.9 fb -1的综合光度。 相对于标准模型的预测没有观察到偏差。 结果被解释为包含额外空间尺寸的模型中暗物质产生截面和参数的排除极限。 针对使用单光子最终状态的先前搜索设置了改进的限制。 特别是，在此渠道中，迄今为止，对额外维度模型参数的限制最为严格。