comsol 移动网格中rf模块,用PML计算折射率虚部!

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comsol RF模块,计算反射场的问题?
求教怎么用COMSOL RF模块计算反射场? 因为一般得到的场分布好像都是一个总场,即包括入射场在内的,只能得到一个干涉或叠加的总场。现在只想得到反射的信息,如何操作?
总场不是入射场加反射场吗?
在反射场区域功率流密度有这么个关系(矢量):
P_total=Pr+Pi;
Pr=P_total-Pi;
那么能流反射率为
R=Pr/Pi=(P_total-Pi)/Pi=P_total/Pi-1; : Originally posted by michaeldel at
总场不是入射场加反射场吗?
在反射场区域功率流密度有这么个关系(矢量):
P_total=Pr+Pi;
Pr=P_total-Pi;
那么能流反射率为
R=Pr/Pi=(P_total-Pi)/Pi=P_total/Pi-1;... R 应该是 此式之模
abs(P_total/Pi-1) : Originally posted by michaeldel at
总场不是入射场加反射场吗?
在反射场区域功率流密度有这么个关系(矢量):
P_total=Pr+Pi;
Pr=P_total-Pi;
那么能流反射率为
R=Pr/Pi=(P_total-Pi)/Pi=P_total/Pi-1;... 谢谢您的回复!
我是要得到纯反射的场分布啊&&如画emw.normE
那应该怎么扣除入射的呢? : Originally posted by bingshan1202 at
谢谢您的回复!
我是要得到纯反射的场分布啊&&如画emw.normE
那应该怎么扣除入射的呢?... 好吧
Er=E_total-E0
E_total的分量Ex, Ey, Ez可以直接引用。
入射场一般是自己设的,其分布也是知道的。
这样反射场三个分量就可计算。注意这里不能用总场的模(emw.normE)来算,总场和入射场都要用分量。
分量知道求模就简单了。&&
磁场也一样。甚至时均能量场也一样。
另外,如果你计算的结构处于均匀介质中,可以用背景场做光源。会直接计算出散射场分布。 : Originally posted by michaeldel at
Er=E_total-E0
E_total的分量Ex, Ey, Ez可以直接引用。
入射场一般是自己设的,其分布也是知道的。
这样反射场三个分量就可计算。注意这里不能用总场的模(emw.normE)来算,总场和入射场都要用分 ... 谢谢!
能否加您QQ一下? 我的&& 查看话题
关于comsol中的预应力与应变的问题
我用的是结构力学里的固体力学模块,想仿由于不同材料之间由于晶格失配引起的应力应变及位错情况,加预应力和应变做边界条件,这里的预应力应变怎么计算
未命名.jpg
这个comsol的原理是什么?能算位错吗? : Originally posted by tangosnow at
这个comsol的原理是什么?能算位错吗? 不能算位错,位错自己加模型,主要是仿应力应变 这个是算宏观量? : Originally posted by tangosnow at
这个是算宏观量? 我也不知道是不是算宏观量,应力场和应变场应该算宏观量吧。。查阅了一些资料,一般说来,预应力应变的矩阵是对称矩阵,而且除了主对角线,其它地方的值是零,主对角线的值好像是晶格失配度,但由于基础知识不扎实,所以在这个地方还有些疑问,这里的三个主对角线值会对应三个坐标方向下的晶格失配,还是都是一样的。。不过也有可能我查到的资料不太准确,刚刚开始学习这些,很迷惑 除了主对角线,其余都是零,这个好像不对。。。
立方体都不是这样的,何况其他对称性差的晶体 : Originally posted by tangosnow at
除了主对角线,其余都是零,这个好像不对。。。
立方体都不是这样的,何况其他对称性差的晶体 这样啊,那我再找找资料看一下,谢谢你! 我说的是弹性系数的矩阵 可以直接计算出两种材料的晶格系数然后算出misfit,直接输入初始应变就可以了。
QQ截图32.jpg&& 查看话题
comsol RF模块,材料折射率,怎么把它设置为是波长的函数 ?
comsol RF模块,材料折射率,怎么把它设置为是波长的函数?,(进行的是频域扫描)
先插入函数,然后直接把材料里的折射率改成所设函数即可。 将折射率直接写为n=A&&lambda就可以了。lambada提前在参数里面定义,就可以了 在definition里面插入函数,然后把设好的“波长-折射率”文件导入,要调用这个函数就用函数名加变量就可以了。比如:函数名叫n,那么调用它就是n(lambda)。然后把材料里的改了就行了。够清楚了吧。有用就给点金币啦。 : Originally posted by maxpeak at
在definition里面插入函数,然后把设好的“波长-折射率”文件导入,要调用这个函数就用函数名加变量就可以了。比如:函数名叫n,那么调用它就是n(lambda)。然后把材料里的改了就行了。够清楚了吧。有用就给点金币 ... 不好意思,金币已经送了。不过你的回答确实很好! 希望有机会继续交流!:hand: : Originally posted by maxpeak at
在definition里面插入函数,然后把设好的“波长-折射率”文件导入,要调用这个函数就用函数名加变量就可以了。比如:函数名叫n,那么调用它就是n(lambda)。然后把材料里的改了就行了。够清楚了吧。有用就给点金币 ... 我QQ
: Originally posted by maxpeak at
在definition里面插入函数,然后把设好的“波长-折射率”文件导入,要调用这个函数就用函数名加变量就可以了。比如:函数名叫n,那么调用它就是n(lambda)。然后把材料里的改了就行了。够清楚了吧。有用就给点金币 ... 怎么修改插入函数的变量呢?默认是t。再者,插入函数的类型一般选择哪种啊?上面一共有14种,是不是内插法呢?
我的折射率文件第一列是波长,第二列是n,曲线跳跃性比较大,波长间隔不等,插入函数后是不是自动生成一个表达式呢?不明白。 : Originally posted by lidaoyong at
怎么修改插入函数的变量呢?默认是t。再者,插入函数的类型一般选择哪种啊?上面一共有14种,是不是内插法呢?
我的折射率文件第一列是波长,第二列是n,曲线跳跃性比较大,波长间隔不等,插入函数后是不是自动生 ... 多看给的例子就知道了,那个变量是不用下该的,只是给你说明变量,自变量的关系而已!表达式是不会生成的,直接内置常用的曲线插值方法,comsol会默认插值的。 我也遇到过类似的问题,你可以把要设的地方用含有的lambda的表达式直接带入,注意输入的语法要是对的,基本上matlab可以识别就可以啦~~~~~ 你好 我想请教我是研究光子晶体光纤的 在光纤弯曲时 纤芯没有模场分布是怎么回事呢 我想请教与PML的厚度和距离求解区域的范围有什么关系呢 谢谢 : Originally posted by 梁学武lxw at
将折射率直接写为n=A&&lambda就可以了。lambada提前在参数里面定义,就可以了 您好!我有一类似问题,就是我模拟的光纤光栅,纤芯折射率是一个坐标函数(关于坐标x的余弦曲线),我定义了一个解析函数名为nx,然后在材料中折射率一栏直接填写nx,计算时会提示我错误Failed to evaluate variable Jacobian
Variable:nx
Geometry: 1
&&Domain: 2
请问是怎么回事?> COMSOL-RF模块计算光学器件透射率的方法探讨
COMSOL-RF模块计算光学器件透射率的方法探讨
作者:Simwe &&&来源:&&& 发布时间:&&&
【】&【】 &&
】&我来说两句:()&
透/反射率的计算在电磁波研究中非常常见,计算结果的准确性与材料参数定义,边界条件的选择,网格剖分有十分紧密的关系。以下是关于电磁波透/反射率计算问题的经验整理,如有错漏欢迎指正和补充。需要计算透/反射率的器件通常可分为几种类型:
1. 波导器件
如各类波导分路器,光纤Bragg光栅,其入射端及出射端都满足波导模式。
当入射及出射端波导满足端口(Port)内置结构(同轴/矩形),可直接选择内置的波导类型,如RF案例库中的H弯波导(h_bend_waveguide)及环形器(lossy_circulator)案例。
当波导结构与内置类型不同时,需要首先通过模场分析计算出波导模式,通过Port边界的Numeric类型耦合到频域分析中,作为入射条件。如V3.5a及V4中的波导适配器(Wave_adapter)案例,以及在V4.2a中更新的。
波导常常支持多个模式,为了保证作为频域分析边界条件的模场分布是正确的,可以先进行边界模式分析,设定查找多个模式,根据模场分布从结果中找到作为入射条件的模式对应的模指数,然后在进行整个模型分析时,把此模指数作为参考值(Search for modes around:),查找模式数(Desired number ofmodes:)设定为1。以此保证入射条件正确。
对于以上两种情况,Port边界内置的S参数可计算出透/反射率,其中S11对应端口1的振幅反射率,S21对应从端口1至端口2的振幅透射率,以此类推。
2. 周期性散射体
如金属纳米天线阵列,光栅,光子晶体,在一或两个维度上具有周期性。
在RF模块中,完美电/磁导体(PEC/PMC)是完全反射边界,散射边界(SBC)、端口(Port)边界仅对某些角度或分布的光波透明,其他角度的光波均会有一定程度的反射,而PML如果设置恰当可以保证各角度入射波均被吸收。可以想像,如果散射场在边界上有反射,最终计算出的透射场及反射场会受到影响。边界的选择十分重要。
此类结构,可用周期性边界条件,或是根据电/磁场的对称性用PMC/PEC边界进行简化,仅对重复单元进行模拟。目前的解决方案主要有两种:
a). 入射及出射端采用完美吸收层PML
当入射和出射端均设置为PML时,怎样定义光源?
在V3.5a版本中,可以通过Port边界内部一致对作为入射条件,在入射端和出射端进行能流积分来计算透射率及反射率。典型案例是。
在V4版本中,内部一致对方法不可行()
,光源可通过背景场定义。透射功率可通过出射端总场能流积分算出,而反射功率可通过入射端散射场能流积分算出。
如果所研究的结构在入射端和出射端是同一种介质,背景场可直接定义为平面波。但是当入射与出射端处于两种介质中时,比如一个石英板与空气界面上排列着金属颗粒,电磁波从空气入射到界面上,采用一个单独的平面波作为背景场时,会在出射端的PML边界上出现不合理的反射这时需要根据Fresnel公式定义出符合界面反射的场分布,或是添加计算背景场的步骤,见
针对非均一介质的情形,采用首先计算背景场并结合PML的方法,复现了V4中的,当网格最大尺寸为波长的1/20时,与原模型Port边界计算结果误差&1%。
b). 多重Port边界方法
V4模型库案例中的Plasmonic Wire Grating,根据一维光栅的衍射光集中于零级及正负一级衍射角度,在同一个边界上设置多个Port吸收出射光。但是当散射体较为复杂,衍射光可能会在许多角度上存在较强的分布,如晶体在X射线下的Bragg衍射,这时设置多重Port实现吸收并不现实。
3. 单独散射体
如带孔的金属板。与周期性结构不同之处是外围区域都需要设置为PML,如案例库模型Radar Cross Section中的铝船散射问题。
以上是关于边界条件选择及入射条件的定义,PML参数通常情况选择默认值,外侧采用SBC边界,距离散射体应足够远,从计算结果中的场分布可以判断PML的吸收效果是否充分,如果没有充分吸收,需要修改参数保证反射足够低。
对于包含金属散射体,或是含增益介质的情况,由于COMSOL软件对于电磁场振幅位相因子的定义方式,当介电常数或折射率虚部为负值时,对应于损耗介质,反之对应于增益介质,如果材料属性设置错误也会对透射率计算产生不必要的误差。
在模拟金属散射体或共振腔结构时的网格剖分十分重要。由于在发生SPP共振时,金属表面会出现场增强现象,谐振腔处于共振状态同样存在这种情况,那么边界上需要足够的网格以准确的描述场强的指数衰减,例如银材料在可见光波段趋肤深度约为20nm,这时需要使趋肤深度以内的网格尺寸远小于趋肤深度,约在nm量级,必要时需采用边界层网格。如同要看清一幅细节丰富的图片,需要足够的分辨率。
本文中提到的计算方法典型模型可通过中仿社区,欢迎您的建议与讨论。}

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