COMSOL Multiphysics多物理场仿真技术及应用
“COMSOL多场耦合仿真技术及应用”光电培训项目(第27期)
(一)案例列表应用实践教学:
案例一:光子晶体能带分析、能谱计算、光纤模态计算、微腔膜求解。
类凝聚态场中魔角石墨烯莫尔光子晶体的建模与物理分析
案例3表面等离子体和表面等离子体光栅的传播等。
案例4超材料和超曲面模拟设计，周期性超曲面透射和反射分析
例5光学力、光学力矩和光镊力势场的计算
案例6:波导模型(表面等离子激元，石墨烯等)的本征模分析。)和各种类型波导传输效率的求解
案例7光热耦合案例
案例8天线型号
案例9石墨烯等二维材料建模
案例10基于微纳结构的电场增强生物检测
情况十一散射体的散射、吸收和消光截面的计算
案例12拓扑光子学:拓扑边态和高阶拓扑角态的应用模拟
案例13二硫化钼的拉曼散射
案例14磁化等离子体、各向异性液晶和手征介质的模拟
情形15光学系统的连续谱有界态
案例16片上微纳结构的拓扑优化设计(特殊情况下使用二维系统有效优化三维问题)
案例17形状优化的逆设计:利用形状优化设计波导带通滤波器
情况18非厄米光学系统的奇异性:包括PT对称波导结构、光子晶体平板系统等。
案例19微纳结构的非线性增强效应及共振模式的多极展开分析
案例20学生感兴趣的其他案例。
(二)软件操作系统教学:
银铅焊料
软件介绍
第一次认识COMSOL仿真——用几个具体案例建立COMSOL仿真框架，建立COMSOL仿真思路，熟悉软件的使用。
COMSOL软件的基本操作
？
参数、变量和探头的设置方法和几何建模。
？
基本的函数设置方法，如插值函数、解析函数、分段函数等。
？
特殊函数的设置方法，如积分、极值、平均值等。
？
高效网格划分
解释预处理和后处理的技巧
？特殊变量的定义，如散射截面、微腔模体积等。
？如何利用软件的绘图功能绘制不同类型的数据图和动画？
？数据和动画导出
？不同类型求解器的使用场景和方法
银铅焊料
软件高级
COMSOL中射频与波动光学模块的仿真基础
？COMSOL中求解电磁场的步骤
？射频和波动光学模块的应用领域
射频和波动光学模块内置方程的解析推导
？
亥姆霍兹方程在COMSOL中的求解形式
？
RF方程的弱形式分析及其修正方法(模拟具有特殊本构关系的物质)
？
深入探究从模拟中获得的结果。
(如电磁场分布、功率损耗、传输和反射、阻抗和品质因数等。)
如何使用边界条件和域条件
？理想导体和理想导体的作用和使用场合
？阻抗边界条件、过渡边界条件、散射边界条件和周期边界条件的影响。
？求解域条件:完美匹配层的理论基础和应用场景，PML网格划分标准
？远场和背景场的使用
？端口使用场景和方法
？波束包络物理场使用的详细说明
波源设置
？散射边界和端口边界的使用方法和技巧(波损方向和偏振方向的设置、S参数的计算和提取、反射率和透射率、高阶衍射通道反射和投影效率的计算)
？频域计算、时域计算
？如何使用点源，如电偶极子和磁偶极子
？背景字段的功能和用法
材料设置
？计算模拟中各向同性、各向异性、金属电介质和非线性材料的设置
？二维材料，如石墨烯和二硫化钼。
？特殊本构关系材料的计算模拟(内置弱表达式需要修改)
网格设置
？精确模拟电磁场的网格划分标准
？网格优化
？案例教学
COMSOL与
MATLAB函数简介
？
用COMSOL配合MATLAB建立复杂的物理场或集合模型(如超曲面波前的衍射计算)。
？COMSOL与
MATLAB用于设置复杂函数(如石墨烯电导函数的设置和仿真)。
？COMSOL与
MATLAB高级求解运算和后处理
？COMSOL与
用MATLAB求解色散材料的能带
三。一些案例的说明: