“COMSOL多場耦合仿真技術及應用”光電培訓項目(第27期)
(壹)案例列表應用實踐教學:
案例壹:光子晶體能帶分析、能譜計算、光纖模態計算、微腔膜求解。
類凝聚態場中魔角石墨烯莫爾光子晶體的建模與物理分析
案例3表面等離子體和表面等離子體光柵的傳播等。
案例4超材料和超曲面模擬設計，周期性超曲面透射和反射分析
例5光學力、光學力矩和光鑷力勢場的計算
案例6:波導模型(表面等離子激元，石墨烯等)的本征模分析。)和各種類型波導傳輸效率的求解
案例7光熱耦合案例
案例8天線型號
案例9石墨烯等二維材料建模
案例10基於微納結構的電場增強生物檢測
情況十壹散射體的散射、吸收和消光截面的計算
案例12拓撲光子學:拓撲邊態和高階拓撲角態的應用模擬
案例13二硫化鉬的拉曼散射
案例14磁化等離子體、各向異性液晶和手征介質的模擬
情形15光學系統的連續譜有界態
案例16片上微納結構的拓撲優化設計(特殊情況下使用二維系統有效優化三維問題)
案例17形狀優化的逆設計:利用形狀優化設計波導帶通濾波器
情況18非厄米光學系統的奇異性:包括PT對稱波導結構、光子晶體平板系統等。
案例19微納結構的非線性增強效應及共振模式的多極展開分析
案例20學生感興趣的其他案例。
(二)軟件操作系統教學:
銀鉛焊料
軟件介紹
第壹次認識COMSOL仿真——用幾個具體案例建立COMSOL仿真框架，建立COMSOL仿真思路，熟悉軟件的使用。
COMSOL軟件的基本操作
？
參數、變量和探頭的設置方法和幾何建模。
？
基本的函數設置方法，如插值函數、解析函數、分段函數等。
？
特殊函數的設置方法，如積分、極值、平均值等。
？
高效網格劃分
解釋預處理和後處理的技巧
？特殊變量的定義，如散射截面、微腔模體積等。
？如何利用軟件的繪圖功能繪制不同類型的數據圖和動畫？
？數據和動畫導出
？不同類型求解器的使用場景和方法
銀鉛焊料
軟件高級
COMSOL中射頻與波動光學模塊的仿真基礎
？COMSOL中求解電磁場的步驟
？射頻和波動光學模塊的應用領域
射頻和波動光學模塊內置方程的解析推導
？
亥姆霍茲方程在COMSOL中的求解形式
？
RF方程的弱形式分析及其修正方法(模擬具有特殊本構關系的物質)
？
深入探究從模擬中獲得的結果。
(如電磁場分布、功率損耗、傳輸和反射、阻抗和品質因數等。)
如何使用邊界條件和域條件
？理想導體和理想導體的作用和使用場合
？阻抗邊界條件、過渡邊界條件、散射邊界條件和周期邊界條件的影響。
？求解域條件:完美匹配層的理論基礎和應用場景，PML網格劃分標準
？遠場和背景場的使用
？端口使用場景和方法
？波束包絡物理場使用的詳細說明
波源設置
？散射邊界和端口邊界的使用方法和技巧(波損方向和偏振方向的設置、S參數的計算和提取、反射率和透射率、高階衍射通道反射和投影效率的計算)
？頻域計算、時域計算
？如何使用點源，如電偶極子和磁偶極子
？背景字段的功能和用法
材料設置
？計算模擬中各向同性、各向異性、金屬電介質和非線性材料的設置
？二維材料，如石墨烯和二硫化鉬。
？特殊本構關系材料的計算模擬(內置弱表達式需要修改)
網格設置
？精確模擬電磁場的網格劃分標準
？網格優化
？案例教學
COMSOL與
MATLAB函數簡介
？
用COMSOL配合MATLAB建立復雜的物理場或集合模型(如超曲面波前的衍射計算)。
？COMSOL與
MATLAB用於設置復雜函數(如石墨烯電導函數的設置和仿真)。
？COMSOL與
MATLAB高級求解運算和後處理
？COMSOL與
用MATLAB求解色散材料的能帶
三。壹些案例的說明: