电子器件技术文件COMSOL_Wave_Optics_Module_44.pptxVIP

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2025-01-10 发布于浙江
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WaveOpticsModule

COMSOLisaFullyIntegratedSoftwareSuiteAllmodelingstepsareavailablefromoneandthesameenvironment:CADImportandGeometryModelingMeshingMultiphysicsproblemsetupSolvingVisualizationPostprocessingExport/Importofdata

Electromagneticwavesimulationsatopticalfrequencies(wavelengthsfromnmtoμm).Opticalcomponentsareoftenmuchlargerthanthewavelength:Semiconductorlaser(5x5x500μm3)Directionalcoupler(mmlength)WhatisWaveOptics?

COMSOLVersion4.4ProductSuite

ElectromagneticsinCOMSOLMultiphysicsisextendedbyadd-onModules1)StartHere2)AddModulesbaseduponyourneeds3)AdditionalModulesextendthephysicsyoucanaddress4)InterfacewithyourCADdataandMATLAB

TypesofElectromagneticsModelingRFModuleStaticLowFrequencyTransientHighFrequencyElectricandmagneticfieldsdonotvaryintime.Fieldsvarysinusoidallyintime,butthereisnegligibleradiation.Fieldsvaryarbitrarilyintime,radiationmayormaynotbesignificant.Objectscanbemoving.Fieldsvarysinusoidallyintime,energytransferisviaradiation.WaveOpticsModule

ComparisontoRFModuleRFModuleisveryflexibleforsimulationsofdomainsnotmuchlargerthanthewavelength(f=1GHz?λ=30cm)Maximummeshelementsize,hmax,mustbeafractionofthewavelength,hmax=λ/6.Considersemiconductorlaserexample:Volumeis5x5x500=12500μm3.Materialwavelengthis1.55/3.5=0.44μm=hmax=73nm.Numberofelementsis12500/0.0733=31000000!Requiresapproximately25GBRAMonlytodothemeshing!

ComparisontoRayOpticsRay(Geometrical)Opticsissuitableforsimulationsonstructuresmuchmuchlargerthanthewavelength.Rayscanefficientlybetracedthroughcomplexgeometricdomainsandmaterials.Approximatemethod-wavelengthiszeroDiffractiveeffectsarenotconsidered.ElectromagneticheatingisdifficultwithRayOptics.

WaveOpticsApplicationsIntegratedopticsWaveguidesandcouplersFiberopticsPhoton

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