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做传奇开服一条龙网站哪个好,权重2的网站,m2型虚拟主机带宽 网站,wordpress设置文章目录COMSOL:AlGaAs纳米天线倍频产生#xff08;二次谐波非线性效应SHG#xff09;三维模型最近玩了一下 COMSOL 模拟 AlGaAs 纳米天线的倍频产生#xff0c;也就是二次谐波非线性效应#xff08;SHG#xff09;的三维模型。感觉挺有意思的#xff0c;来和大家分享分享。首先呢…COMSOL:AlGaAs纳米天线倍频产生二次谐波非线性效应SHG三维模型最近玩了一下 COMSOL 模拟 AlGaAs 纳米天线的倍频产生也就是二次谐波非线性效应SHG的三维模型。感觉挺有意思的来和大家分享分享。首先呢咱们得知道这个 SHG 是个啥。简单说就是当光通过某些非线性介质时会产生频率为原来两倍的光。在 AlGaAs 纳米天线里利用这个效应可以实现一些很酷炫的光学功能。进入 COMSOL 建模界面后第一步就是搭建几何模型。咱得画出 AlGaAs 纳米天线的三维形状。这时候可以用一些简单的绘图工具比如在“几何”模块里创建各种形状。假设我们要做一个比较常见的纳米天线形状就像下面这样// 创建一个圆柱体作为纳米天线的主体 cylinder(radius 50e-9, height 200e-9, center [0, 0, 0])这里代码创建了一个半径为 50 纳米高度为 200 纳米的圆柱体代表纳米天线主体。为什么选这个尺寸呢这是根据之前看的文献和初步测试确定的在这个尺度下可能会有比较好的 SHG 效果。接下来就是设置材料属性啦。AlGaAs 的材料参数可不能乱填得找准确的数据。在“材料”模块里把 AlGaAs 的非线性光学系数等参数输进去。比如说它的二阶非线性极化率 χ(2)这个参数对 SHG 起着关键作用呢。// 设置 AlGaAs 的材料属性 material(AlGaAs) chi2 [0.1, 0.2, 0.3] // 假设的二阶非线性极化率分量实际要查准确数据这里的chi2就是二阶非线性极化率不同的分量代表了在不同方向上的极化特性。然后就是定义物理场啦。在“波动光学”模块里我们要考虑光的传播和 SHG 效应。这里会用到一些波动方程来描述光在纳米天线中的行为。// 定义波动光学物理场 model(Wave Optics) lambda 1064e-9 // 基频光波长 omega 2*pi*c/lambda // 基频光角频率c 是真空中光速这里定义了基频光的波长和角频率这两个参数是计算光传播的重要基础。在求解设置方面要选择合适的求解器和参数。我一般会先进行一些初步的测试计算看看结果对不对。比如调整一下网格密度看看对计算精度和时间的影响。// 设置求解器参数 solver(Frequency Domain) meshsize 10e-9 // 网格尺寸这个meshsize设置了网格的大小太小的话计算时间会很长太大又可能影响精度得不断尝试找到一个平衡点。最后就是求解和查看结果啦。点击求解按钮后COMSOL 就开始忙活起来计算光在纳米天线里的传播和 SHG 产生情况。等计算完就可以查看各种结果图啦。比如二次谐波光的强度分布能直观看到哪里产生的二次谐波强哪里弱。// 查看二次谐波强度分布 plot(Intensity, field E2, where domain)这里代码就是查看二次谐波电场强度E2在整个模型区域的强度分布。通过这些结果图我们就能分析纳米天线的 SHG 性能看看还有哪些地方可以改进比如调整形状、材料参数啥的来进一步优化 SHG 效果。总的来说用 COMSOL 模拟 AlGaAs 纳米天线的 SHG 三维模型真的很有趣能让我们深入了解这个复杂的光学过程说不定以后还能搞出更厉害的光学器件呢大家要是有兴趣也可以试试哦。