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博客專(zhuān)欄

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半導體光電器件

發(fā)布人:hdp2022 時(shí)間:2022-10-08 來(lái)源:工程師 發(fā)布文章

背景


光電作為物理類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程中極為重要的一部分,其教學(xué)內容一直受到各個(gè)高校的重視。結合目前許多學(xué)生對實(shí)驗開(kāi)展的痛難點(diǎn),將軟件仿真引入實(shí)驗當中,通過(guò)軟件的可視化處理有效直觀(guān)的展示光電仿真的流程,與實(shí)驗數據結合,使得文章內容具有說(shuō)服力、預見(jiàn)性和新穎性。為解決大家在光學(xué)軟件仿真學(xué)習過(guò)程中遇到的問(wèn)題,應廣大新老客戶(hù)的學(xué)習需求特舉辦“COMSOL多物理場(chǎng)/FDTD時(shí)域有限差分/RSoft光電器件仿真設計”系列專(zhuān)題線(xiàn)上培訓班,本次培訓主辦方為北京軟研國際信息技術(shù)研究院,承辦方互動(dòng)派(北京)教育科技有限公司,具體相關(guān)事宜通知如下:


TE SE

特色



本次系列課程共三個(gè)專(zhuān)題,均采用在線(xiàn)直播(理論+實(shí)操)、Step by step的教學(xué)方式、課堂上連麥答疑、課后提供無(wú)限次回放視頻,發(fā)送全部案例模型文件,建立永不解散的課程群,長(cháng)期互動(dòng)答疑;課堂上以具體案例和科研論文為實(shí)例,討論在處理具體問(wèn)題時(shí)如何應用專(zhuān)業(yè)軟件以及如何做出能夠發(fā)表的結果;

每一專(zhuān)題課程均通過(guò)多個(gè)場(chǎng)景案例的應用實(shí)例講解,學(xué)習借助相應軟件在不同的應用環(huán)境下分析、評估、預測行業(yè)中涉及器件的性能的方法,使光電子器件設計滿(mǎn)足當前和未來(lái)的發(fā)展。

COMSOL 多場(chǎng)耦合仿真技術(shù)與應用


(一)案列應用實(shí)操教學(xué):

案例一

光子晶體能帶分析、能譜計算、光纖模態(tài)計算、微腔腔膜求解

案例二

類(lèi)比凝聚態(tài)領(lǐng)域魔角石墨烯的moiré 光子晶體建模以及物理分析

案例三

傳播表面等離激元和表面等離激元光柵等

案例四

超材料和超表面仿真設計,周期性超表面透射反射分析

案例五

光力、光扭矩、光鑷力勢場(chǎng)計算

案例六

波導模型(表面等離激元、石墨烯等)本征模式分析、各種類(lèi)型波導傳輸效率求解

案例七

光-熱耦合案例

案例八

天線(xiàn)模型

案例九

二維材料如石墨烯建模

案例十

基于微納結構的電場(chǎng)增強生物探測

案例十一

散射體的散射,吸收和消光截面的計算

案例十二

拓撲光子學(xué):拓撲邊緣態(tài)和高階拓撲角態(tài)應用仿真

案例十三

二硫化鉬的拉曼散射

案例十四

磁化的等離子體、各向異性的液晶、手性介質(zhì)的仿真

案例十五

光學(xué)系統的連續譜束縛態(tài)

案例十六

片上微納結構拓撲優(yōu)化設計(特殊情況下,利用二維系統來(lái)有效優(yōu)化三維問(wèn)題)

案例十七

形狀優(yōu)化反設計:利用形狀優(yōu)化設計波導帶通濾波器

案例十八

非厄米光學(xué)系統的奇異點(diǎn):包括PT對稱(chēng)波導結構和光子晶體板系統等

案例十九

微納結構的非線(xiàn)性增強效應,以及共振模式的多極展開(kāi)分析

案例二十

學(xué)員感興趣的其他案例


(二)軟件操作系統教學(xué):


軟件

入門(mén)

初識COMSOL仿真——以多個(gè)具體的案例建立COMSOL仿真框架,建立COMSOL仿真思路,熟悉軟件的使用方法

COMSOL軟件基本操作

  • 參數,變量,探針等設置方法、幾何建模

  • 基本函數設置方法,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、求極值、求平均值等

  • 高效的網(wǎng)格劃分


前處理和后處理的技巧講解

  • 特殊變量的定義,如散射截面,微腔模式體積等

  • 如何利用軟件的繪圖功能繪制不同類(lèi)型的數據圖和動(dòng)畫(huà)

  • 數據和動(dòng)畫(huà)導出

  • 不同類(lèi)型求解器的使用場(chǎng)景和方法


軟件

進(jìn)階

COMSOL中RF、波動(dòng)光學(xué)模塊仿真基礎

  • COMSOL中求解電磁場(chǎng)的步驟

  • RF、波動(dòng)光學(xué)模塊的應用領(lǐng)域

RF、波動(dòng)光學(xué)模塊內置方程解析推導

  • 亥姆霍茲方程在COMSOL中的求解形式

  • RF方程弱形式解析,以及修改方法(模擬特殊本構關(guān)系的物質(zhì))

  • 深入探索從模擬中獲得的結果

(如電磁場(chǎng)分布、功率損耗、傳輸和反射、阻抗和品質(zhì)因子等)

邊界條件和域條件的使用方法

  • 完美磁導體和完美電導體的作用和使用場(chǎng)景

  • 阻抗邊界條件、過(guò)度邊界條件、散射邊界條件、周期性邊界條件的作用

  • 求解域條件:完美匹配層的理論基礎和使用場(chǎng)景、 PML網(wǎng)格劃分標準

  • 遠場(chǎng)域和背景場(chǎng)域的使用

  • 端口使用場(chǎng)景和方法

  • 波束包絡(luò )物理場(chǎng)的使用詳解

波源設置

  • 散射邊界和端口邊界的使用方法和技巧(波失方向和極化方向設置、S參數、反射率和透射率的計算和提取、高階衍射通道反射投射效率的計算)

  • 頻域計算、時(shí)域計算

  • 點(diǎn)源,如電偶極子和磁偶極子的使用方法

  • 背景場(chǎng)的作用及使用方法

材料設置

  • 計算模擬中各向同性,各向異性,金屬介電和非線(xiàn)性等材料的設置

  • 二維材料,如石墨烯、MoS2的設置

  • 特殊本構關(guān)系材料的計算模擬(需要修改內置的弱表達式)

網(wǎng)格設置

  • 精確仿真電磁場(chǎng)所需的網(wǎng)格劃分標準

  • 網(wǎng)格的優(yōu)化

  • 案列教學(xué)

COMSOL WITH MATLAB功能簡(jiǎn)介

  • COMSOL WITH MATLAB 進(jìn)行復雜的物理場(chǎng)或者集合模型的建立(如超表面波前的衍射計算)

  • COMSOL WITH MATLAB 進(jìn)行復雜函數的設置(如石墨烯電導函數的設置和仿真)

  • COMSOL WITH MATLAB 進(jìn)行高級求解運算和后處理

  • COMSOL WITH MATLAB求解具有色散材料的能帶

部分案例圖示:










圖片

圖片


本文來(lái)源公眾號:comsol仿真交流

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