射线光学模块更新

对于射线光学模块的用户,comsol多物理学®5.4版带来了一个完全大修的部分库,具有更好的精度和新的零件变体,封闭系统的更强大的强度和功率计算以及包括热光系数在内的光学分散模型。在下面更详细地浏览所有Ray光学模块。

改进的部分库

射线光学模块的零件库在comsol多物理学中已完全大修®版本5.4。在新部分中,每个反射或折射表面现在都是一个边界,而在先前的版本中,它们通常被细分为象限。这可以帮助您更轻松地分配边界条件并设置表面图,因为选择现在涉及更少的实体。新零件还更准确地反映和折射射线。

除了改进外,还有新零件,包括球形镜3D,矩形平面环3D和椭圆形平面镜3D。

comsol Multiphysics 5.4提供的新射线光学零件的演示。 5.4版(左)中可用的新零件。圆锥形镜面3D(右上角)的新“独立”变体。大多数镜头和镜子零件不再在反射或折射表面(中右)上具有内部边缘,从而导致更准确的射线和斑点图(右下角)。 5.4版(左)中可用的新零件。圆锥形镜面3D(右上角)的新“独立”变体。大多数镜头和镜子零件不再在反射或折射表面(中右)上具有内部边缘,从而导致更准确的射线和斑点图(右下角)。

您可以在以下模型中看到此新功能:

光学分散模型

已经添加了内置的光学分散模型,以提供一种方便的方式来指定依赖波长的折射率。包括几个玻璃制造商使用的标准色散关系,例如塞尔梅尔系数。还提供了一个依赖温度的塞尔梅尔色散模型,该模型将折射率定义为波长和温度的函数。

您可以在以下模型中看到此新功能:

用于计算射线强度和功率的新算法

在COMSOL多物理学中,射线强度和功率的计算显着提高®版本5.4。与以前的版本相比,新的实施更加可靠。对于可以在少量体积中反射或折射射线的封闭系统尤其如此,并且波前的定义不当。还有一个新的选择来计算射线功率,但没有强度,当沉积热源的计算是否相关时,即使射线强度的可视化也不是相关的。

您可以在以下模型中看到此新功能:

使用该选项计算射线功率的模型的屏幕截图。 计算射线功率的新选项的屏幕截图。从太阳盘接收器模型中。 计算射线功率的新选项的屏幕截图。从太阳盘接收器模型中。

提高了吸收介质的射线追踪精度

在5.4版中,衰减或增益介质对射线强度的影响比在该软件的先前版本中更准确。对均质吸收或增益培养基的指数增长或衰减的方程进行了重构,因此它们对求解器所需的时间步长的尺寸​​不太敏感。这可能会导致性能更快,因为您可以使用极大的时间步长或光路长度间隔来追踪射线射线追踪学习设置,仍然获得非常准确的解决方案。您可以在热诱导局灶性移位模型。

射线释放的波长分布

释放多色光时,您现在可以选择分配频率或真空波长的分布。以前,只能指定频率。

您可以看到以下模型中使用的此功能:

屏幕截图演示了Comsol Multiphysics版本5.4中指定真空波长分布的选项。 从分布式bragg反射器教程中指定真空波长分布的新选项的屏幕截图。 从分布式bragg反射器教程中指定真空波长分布的新选项的屏幕截图。

使用几何法线进行射线界相互作用

可以使用一个新的选项来控制如何计算表面正常方向几何光学元件界面。表面正常方向的准确计算对于光学系统的高保真建模至关重要。现在,您可以选择使用正常的边界网格或参数化几何形状的态度(如果有),使用射线界相互作用,例如反射和折射。如果模型中的任何现象会导致网格变形,例如由于外部载荷或热应力引起的结构变形,则该选项没有影响。

您可以看到以下模型中使用的此功能:

屏幕截图演示了在Comsol Multiphysics版本5.4中使用几何形状正常的选项。 新的牛顿望远镜模型的新选项的屏幕截图。零场角的RMS斑点大小可忽略不计,这表明离散误差很小。 新的牛顿望远镜模型的新选项的屏幕截图。零场角的RMS斑点大小可忽略不计,这表明离散误差很小。

新教程模型

comsol多物理学®5.4版带有四种新的教程模型。