射线光学模块简介

2014年11月14日

Comsol多物理学5.0版本中,新增新增于模拟射线光学模块。这个模块几何光学接口,可用于波小于模型小何时的电磁传播传播。几何光学接口包含种可选,并且选,并且支持。。。

几何,包络,还是还是波???

comsol Multiphysics中有用于电磁:射线波:射线模块,波动光学模块

全波电磁场

rf模块和光学均提供提供电磁波,频域接口,fem(fem))求解求解求解的方程组这就需要有有足够细化的有限元元网格网格来来解析解析解析解析电磁电磁电磁

金属球的全波仿真。
金属球全。电场强度的在所有部分都使用。

本适用:我们我们我们感解各个方向上都有有明显明显

波束包络

波动光学模块包括电磁波,波束波束,可,可全的形式形式,同样修正修正有限有限元。波束波束包络公式一一个缓慢缓慢变化的波矢作为作为输入项输入项输入项输入项非电磁场本身。

波束包络模型。
定向耦合器包络。电场的逐渐变化在方向上使用非常粗化的。。

可以在于,可以在于在于传播方向上非常的。它的局限局限局限在于在于等一系列器件中,情况情况如此。。

几何光学

射线光学模块包括几何光学接口,其中电磁作为处理。。相反相反相反相反相反相反相反相反相反相反,但可以粗化网格。有曲面处才使用。。。

编者:使用comsolMultiphysics®5.2A版本版本发布亮点页面

描述了光学中几何光学用途的仿真。
圆柱体散射几何光学仿真。反射反射,射线,射线减弱,波减弱,波波减弱减弱减弱后反​​射后后后

射线光学包括哪些内容?

射线光学模块会光线的传播传播传播,同时同时考察边界处边界处的种种不同不同行为行为。。。可以可以考虑依赖于依赖于波长波长的介质介质折射率折射率。。也可以可以可以光线光线光线光线极化极化介质和边界时如何。。

现在让来了解可以的不同物理现象。

光线的折射反射图。
介电界面处折射与反射。

当一均匀的介质,会时时时传播。当不同不同折射率材料之间时,部分部分会折射部分会反射。行为行为受斯涅耳定律菲涅尔公式支配,射线射线会不同材料之间界面处处理。

弯曲的光线。
光线穿过折射率材料,会时,会发生。。

光线通过折射率介质时,会会折射率相对高的方向弯曲种种种种渐变折射率行为可通过定义为为平滑,随变化的来来模拟。。。射线射线光学光学模块模块模块模块继承继承了了了了了了了了了了了了了了了了

例如,射线射线模块的的luneburg透镜实例模型中,就就折射率定义为sqrt(x^2+y^2+z^2)。此外,您根据将分布定义为查找表,或查找,或更为壮观地地定义定义为另另另另另另另另一一物理场量的的的函数函数函数函数函数函数函数函数函数函数函数函数函数函数函数函数例如例如,例如n = f(t(x,y,z))f f为为,,t(x,y,z)是comsol Multiphysics传热传热传热中计算的随随空间空间的的温度场。。方面更更

镜面反射和漫原理图。
((((())和漫和漫反射(()

在,光线无传播通过边界,就通过通过通过透明一样;;也可以可以完全被吸收吸收;或者被反射反射反射。在在在光光无法穿过穿过穿过穿过镜面反射漫反射,或二者镜面反射的金属金属,而表面表面,而其他大多数表面

薄介质层反射和透射。
(((((())介质层介质层介质层反射。

也可以由材料层组成的,比如,比如介质镜抗反射涂层。这些向添加一个或或薄介质层来模拟。直接直接直接模拟模拟每每每一一层,就层层层模拟模拟模拟模拟模拟模拟就就就就就就就就抗反射,多层模型中进行了。

光线分解不同的衍射级。
光栅不同的反射和。。

另方面,对于边界内波长的的结构,可以,可以结构结构。。衍射光栅的结构周期性,可以可以一射线并衍射不同不同射线衍射级。也全波计算光栅的,同时特征特征特征特征特征衍射光栅模型中介绍,将将一个。。。

光线的极化。
光线的随着它不同的光学而。。。

最后,边界边界于控制的线性起,线性和圆形波延迟器,,理想消消偏器偏器穆勒矩阵的光学都用条件模拟来。这些条件在线性波延迟器模型中进行了。

本身可以边界以及用户用户的点上入射模型。光线可以可以呈呈呈呈球形球形,半球形形或圆锥形圆锥形分布分布。。可以可以通过指定地球地球一一一强度极化,如需要可以计算这我们计算光强光强和干涉模式。这方面的例子包括包括碟式太阳能收集器,以及计算迈克耳逊干涉仪的干涉模式。

射线光学中不包括??

射线光学不与尺寸和波长结构的相互作用。

,分析例如示菱形金属平面波。如果与物体尺寸尺寸相当平面发生的和。对效应任何个的的模拟都需要波动波动或或或或或或或或或或或

全波方法。
(((())。电磁波电磁波。。背后有明显的照亮。。入射到到狭缝狭缝的的的平面波平面波平面波(平面波

一方面,几光学方法考虑考虑现象。平面波射线在表面发生发生发生镜面反射反射反射反射反射反射反射反射反射反射将将将将不会会照照亮物体背后背后的区域区域。。穿过都是有效近似。

平面波衍射。
通过几何分析平面中的菱形物体左左左左左;狭缝狭缝的的的平面波)未未未未未

现在,射线光学也没有考虑的。,正,正如不过。BK-7光学玻璃自聚焦自聚焦自聚焦模型示,这这可以通过光学的波束公式。。

总结及下步

射线光学功能均已案例库展示展示,您您模型在我们我们的在线在线案例库中找到它们。

如果您使用光学模块来满足的模拟,请,请与我们联系

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