“COMSOL 多场耦合仿真技术与应用”光电专题培训

• 案例应用实操教学：

案例一

光子晶体能带分析、能谱计算、光纤模态计算、微腔腔膜求解

案例二

类比凝聚态领域魔角石墨烯的moiré 光子晶体建模以及物理分析

案例三

传播表面等离激元和表面等离激元光栅等

案例四

超材料和超表面仿真设计，周期性超表面透射反射分析

案例五

光力、光扭矩、光镊力势场计算

案例六

波导模型（表面等离激元、石墨烯等）本征模式分析、各种类型波导的传输效率求解

案例七

光-热耦合案例

案例八

天线模型

案例九

二维材料如石墨烯建模

案例十

基于微纳结构的电场增强生物探测

案例十一

散射体的散射,吸收和消光截面的计算

案例十二

拓扑光子学：拓扑边缘态和高阶拓扑角态应用仿真

案例十三

二硫化钼的拉曼散射

案例十四

磁化的等离子体、各向异性的液晶、手性介质的仿真

案例十五

光学系统的连续谱束缚态

案例十六

片上微纳结构拓扑优化设计(特殊情况下，利用二维系统来有效优化三维问题)

案例十七

形状优化反设计：利用形状优化设计波导带通滤波器

案例十八

非厄米光学系统的奇异点：包括PT对称波导结构和光子晶体板系统等

案例十九

微纳结构的非线性增强效应，以及共振模式的多极展开分析

案例二十

学员感兴趣的其他案例

• 软件操作系统教学：

COMSOL

软件入门

初识COMSOL仿真——以多个具体的案例建立COMSOL仿真框架，建立COMSOL仿真思路，熟悉软件的使用方法
 

COMSOL软件基本操作

• 参数，变量，探针等设置方法、几何建模
• 基本函数设置方法，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、求极值、求平均值等
• 高效的 格划分

前处理和后处理的技巧讲解

• 特殊变量的定义，如散射截面，微腔模式体积等
• 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

COMSOL

软件进阶

COMSOL中RF、波动光学模块仿真基础

• COMSOL中求解电磁场的步骤
• RF、波动光学模块的应用领域

RF、波动光学模块内置方程解析推导

• 亥姆霍兹方程在COMSOL中的求解形式
• RF方程弱形式解析，以及修改方法(模拟特殊本构关系的物质)
• 深入探索从模拟中获得的结果

（如电磁场分布、功率损耗、传输和反射、阻抗和品质因子等）

边界条件和域条件的使用方法

• 完美磁导体和完美电导体的作用和使用场景
• 阻抗边界条件、过度边界条件、散射边界条件、周期性边界条件的作用
• 求解域条件：完美匹配层的理论基础和使用场景、 PML 格划分标准
• 远场域和背景场域的使用
• 端口使用场景和方法
• 波束包络物理场的使用详解

波源设置

• 散射边界和端口边界的使用方法和技巧（波失方向和极化方向设置、S参数、反射率和透射率的计算和提取、高阶衍射通道反射投射效率的计算）
• 频域计算、时域计算
• 点源,如电偶极子和磁偶极子的使用方法
• 背景场的作用及使用方法

材料设置

• 计算模拟中各向同性,各向异性,金属介电和非线性等材料的设置
• 二维材料,如石墨烯、MoS2的设置
• 特殊本构关系材料的计算模拟(需要修改内置的弱表达式)

格设置

• 精确仿真电磁场所需的 格划分标准
• 格的优化
• 案列教学

COMSOL WITH MATLAB功能简介

• COMSOL WITH MATLAB 进行复杂的物理场或者集合模型的建立(如超表面波前的衍射计算)
• COMSOL WITH MATLAB 进行复杂函数的设置(如石墨烯电导函数的设置和仿真)
• COMSOL WITH MATLAB 进行高级求解运算和后处理
• COMSOL WITH MATLAB求解具有色散材料的能带