基于comsol渐变光纤的模拟_Comsol_电场

基于comsol渐变光纤的模拟

朋友们，好久不见啦。今天我给大家介绍一种利用comsol进行可编辑优化设置的渐变光纤模拟。具体如下：

首先，构建出四层芯包结构，为沟道形渐变光纤，其中最中间的纤芯为渐变芯。第二圈为沟道包层。依此类推对每个光纤区域的材料参数进行配置。如下：

其次，我们需要考虑插入渐变函数，因此需要再定义中引入参变量：

需要注意的是，该函数为关于半径r的极坐标形式，而我们在构建函数时需要将其转换为直角坐标系，因此r要写成直角坐标方程如上所示。特别说明的是，该函数的上限为1.461，渐变下限为1.45.读者可根据自己实际需求来调整。接下来我们就是需要进行网格划分以及配置电磁波频域研究来进行模式分析，如下所示：

结果分析及讨论说明：

首先可以看一下折射率沿着光纤x轴的分布，满足渐变沟道形。模式分析结果如下：

以基模以及11模式为例，不同于阶跃形光纤，其模式光场对应的电场幅值存在明显的差异。希望为做渐变形光纤模拟的朋友们起到一些小小辅助。

来源：320科技工作室

基于Lumerical fdtd的异型纳米空心球散射光场仿真

关键词：FDTD脚本编码，全流程，异型球体建模，nanojet散射，散射效率曲线本设计运用FDTD脚本全流程，针对微型球体聚合的空心球壳nanojet展开深入探究。从建模着手，精心调试各项参数，成功搭建出精准且完善的模型，精准复现了空心球壳的结构特征。在散射光场模拟环节，其呈现效果与预期几近一致，直观展现出光与纳米结构相互作用的细节。散射效率曲线绘制结果表明，不同球壳半径在各异波长下呈现出稳定的差异规律。此项设计为纳米光学研究、微纳器件制备等领域提供了有力支撑，极具应用潜力。结构设计纳米球的外形轮廓如下图左所示，预计产生的光场散射效果如右图所示。图1 预期球壳外形以及散射效果粗糙表面纳米二氧化硅空心球，300-2500nm的波长，球壳的直径200-1000nm，外部小球40nm。对球体进行编程建模，形成FDTD的参数列表以及模糊化处理的编码。编码的优势为波长范围、频率采样率、球壳半径、微球半径以及材料灵活设置，一键式操作。图2 model参数设置以及编码形成如下结构树以及规律排列的球形微球阵列。图3 结构树以及建模效果扫描设计结构扫描个性化编码，设置好扫描数量和范围，仿真后形成下列仿真好的文件（需要经过一些仿真时间）。图4 扫描脚本以及生成的仿真结果散射光场、效率曲线首先，基于第二节的仿真结果，选取特定球壳半径以及波长序号，生成光场图，见下图效果。图5 散射光场绘制脚本以及提取的散射场接着，提取扫描所有球体的仿真结果，形成散射效率曲线。图6 散射曲线绘制脚本以及最终绘制的散射曲线总结本设计基于FDTD脚本完成了微型球体聚合的空心球壳nanojet的全流程建模，散射光场效果与预期贴近，且散射效率曲线表明不同球壳半径在不同波长下存在固定差异，实现了较为完善的模拟研究。来源：320科技工作室