COMSOL光电仿真专题（从基础入门到论文复现）2024.5.pdf

关于举办“COMSOLMultiphysics多物理场仿真技术与应用”

光电专题线上培训班的通知（三十八期）

一、培训背景：

COMSOL多物理场仿真软件以高效的计算性能和杰出的多场耦合分析能力实现了精确的数值

仿真，已被广泛应用于各个领域的科学研究以及工程计算，为工程界和科学界解决了复杂的多物

理场建模问题。光电作为物理类专业课程中极为重要的一部分，其教学内容一直受到各个高校的

重视。结合目前许多学生对实验开展的痛难点，将COMSOL仿真引入实验当中，通过软件的可视

化处理有效直观的展示光电仿真的流程，与实验数据结合，使得文章内容具有说服力、预见性和

新颖性。为解决大家在COMSOL仿真学习过程中遇到的问题，特举办“COMSOLMultiphysics多物

理场仿真技术与应用”光电专题线上培训班（三十八期），本次培训主办方为北京软研国际信息

技术研究院，承办方互动派（北京）教育科技有限公司，会议会务合作单位为北京中科四方生物

科技有限公司，具体相关事宜通知如下：

二、培训特色：

1.本次课程共4天，给与学员巩固练习时间；采用线上实训、课堂上连麦答疑、课后提供无

限次回放视频，发送全部案例模型文件，建立永不解散的课程群，在班级群内可以和相

同领域内的老师同学互动交流问题。

2.基础入门阶段采用Stepbystep的教学方式带着做具体的案例，在案例中学习COMSOL

应用必备技能，帮助学员快速掌握COMSOL的仿真框架，建立正确的仿真思路。

3.通过模块详解掌握各种边界条件和域条件的设置方法和技巧，区分每个边界条件或域条件

应该在什么场景中应用。

4.掌握精确仿真电磁场所需的网格划分标准及优化技巧，深入探索从模拟中获得的结果（如

分析设计方案中的电磁场分布、功率损耗、传输和反射、阻抗和品质因子等），对光子

器件、集成光路、光波导、耦合器、光纤等设计进行优化。

5.应用COMSOLWITHMATLAB进行复杂物理场的建立或者集合模型的建立，如超表面波前的

衍射计算、石墨烯电导函数的仿真、具有色散材料的能带求解等。

6.整个课程通过多个场景案例的应用讲解，了解借助COMSOL在理想或多物理场环境下分

析、评估、预测射频、微波和毫米波等行业中涉及的器件的性能的方法，使设计满足当

前和未来发展。

三、培训大纲：

“COMSOL多场耦合仿真技术与应用”光电专题培训大纲（三十八期）

案列应用实操教学：

案例一光子晶体能带分析、能谱计算、光纤模态计算、微腔腔膜求解

案例二类比凝聚态领域魔角石墨烯的moiré光子晶体建模以及物理分析

案例三传播表面等离激元和表面等离激元光栅等

案例四超材料和超表面仿真设计，周期性超表面透射反射分析

案例五光力、光扭矩、光镊力势场计算

案例六波导模型（表面等离激元、石墨烯等）本征模式分析、各种类型波导传输效率求解

案例七光-热耦合案例

案例八天线模型

案例九二维材料如石墨烯建模

案例十基于微纳结构的电场增强生物探测

案例十一散射体的散射,吸收和消光截面的计算

案例十二拓扑光子学：拓扑边缘态和高阶拓扑角态应用仿真

案例十三二硫化钼的拉曼散射

案例十四磁化的等离子体、各向异性的液晶、手性介质的仿真

案例十五光学系统的连续谱束缚态

案例十六片上微纳结构拓扑优化设计(特殊情况下，利用二维系统来有效优化三维问题)

案例十七形状优化反设计：利用形状优化设计波导带通滤波器

案例十八非厄米光学系统的奇异点：包括PT对称波导结构和光子晶体板系统等

案例十九微纳结构的非线性增强效应，以及共振模式的多极展开分析

案例二十学员感兴趣的其他案例

软件操作系统教学：

初识COMSOL仿真——以多个具体的案例建立COMSOL仿真框架，建立COMSOL仿真

思路，熟悉软件的使用方法

1、COMSOL软件基本操作

COMSOL

参数，变量，探针等设置方法、几何建模

软件入门

基本函数设置方法，如插值函数、解析函数、分段函数等