COMSOL多物理場仿真軟件以高效的計算性能和杰出的多場耦合分析能力實現(xiàn)了精確的數(shù)值仿真，已被廣泛應用于各個領域的科學研究以及工程計算，為工程界和科學界解決了復雜的多物理場建模問題。光電作為物理類專業(yè)課程中極為重要的一部分，其教學內容一直受到各個高校的重視。結合目前許多學生對實驗開展的痛難點，將COMSOL仿真引入實驗當中，通過軟件的可視化處理有效直觀的展示光電仿真的流程，與實驗數(shù)據(jù)結合，使得文章內容具有說服力、預見性和新穎性。為解決大家在COMSOL仿真學習過程中遇到的問題，北京軟研國際信息技術研究院特舉辦“COMSOL Multiphysics多物理場仿真技術與應用”光電專題線上培訓班（二十七期），本次培訓由互動派（北京）教育科技有限公司具體承辦。

“COMSOL 多場耦合仿真技術與應用”光電專題培訓大綱（二十七期）

(一) 案列應用實操教學：
案例一	光子晶體能帶分析、能譜計算、光纖模態(tài)計算、微腔腔膜求解
案例二	類比凝聚態(tài)領域魔角石墨烯的moiré 光子晶體建模以及物理分析
案例三	傳播表面等離激元和表面等離激元光柵等
案例四	超材料和超表面仿真設計，周期性超表面透射反射分析
案例五	光力、光扭矩、光鑷力勢場計算
案例六	波導模型（表面等離激元、石墨烯等）本征模式分析、各種類型波導的傳輸效率求解
案例七	光-熱耦合案例
案例八	天線模型
案例九	二維材料如石墨烯建模
案例十	基于微納結構的電場增強生物探測
案例十一一	散射體的散射,吸收和消光截面的計算
案例十二	拓撲光子學：拓撲邊緣態(tài)和高階拓撲角態(tài)應用仿真
案例十三	二硫化鉬的拉曼散射
案例十四	磁化的等離子體、各向異性的液晶、手性介質的仿真
案例十五	光學系統(tǒng)的連續(xù)譜束縛態(tài)
案例十六	片上微納結構拓撲優(yōu)化設計(特殊情況下，利用二維系統(tǒng)來有效優(yōu)化三維問題)
案例十七	形狀優(yōu)化反設計：利用形狀優(yōu)化設計波導帶通濾波器
案例十八	非厄米光學系統(tǒng)的奇異點：包括PT對稱波導結構和光子晶體板系統(tǒng)等
案例十九	微納結構的非線性增強效應，以及共振模式的多極展開分析
案例二十	學員感興趣的其他案例
	(二) 軟件操作系統(tǒng)教學：
	COMSOL 軟件入門	初識COMSOL仿真——以多個具體的案例建立COMSOL仿真框架，建立COMSOL仿真思路，熟悉軟件的使用方法
	COMSOL軟件基本操作 ? 參數(shù)，變量，探針等設置方法、幾何建模 ? 基本函數(shù)設置方法，如插值函數(shù)、解析函數(shù)、分段函數(shù)等 ? 特殊函數(shù)的設置方法，如積分、求極值、求平均值等 ? 高效的網(wǎng)格劃分
	前處理和后處理的技巧講解 ? 特殊變量的定義，如散射截面，微腔模式體積等 ? 如何利用軟件的繪圖功能繪制不同類型的數(shù)據(jù)圖和動畫 ? 數(shù)據(jù)和動畫導出 ? 不同類型求解器的使用場景和方法
COMSOL 軟件進階	COMSOL中RF、波動光學模塊仿真基礎 ? COMSOL中求解電磁場的步驟 ? RF、波動光學模塊的應用領域
RF、波動光學模塊內置方程解析推導 ? 亥姆霍茲方程在COMSOL中的求解形式 ? RF方程弱形式解析，以及修改方法(模擬特殊本構關系的物質) ? 深入探索從模擬中獲得的結果 （如電磁場分布、功率損耗、傳輸和反射、阻抗和品質因子等）
邊界條件和域條件的使用方法 ? 完美磁導體和完美電導體的作用和使用場景 ? 阻抗邊界條件、過度邊界條件、散射邊界條件、周期性邊界條件的作用 ? 求解域條件：完美匹配層的理論基礎和使用場景、 PML網(wǎng)格劃分標準 ? 遠場域和背景場域的使用 ? 端口使用場景和方法 ? 波束包絡物理場的使用詳解
波源設置 ? 散射邊界和端口邊界的使用方法和技巧（波失方向和極化方向設置、S參數(shù)、反射率和透射率的計算和提取、高階衍射通道反射投射效率的計算） ? 頻域計算、時域計算 ? 點源,如電偶極子和磁偶極子的使用方法 ? 背景場的作用及使用方法
材料設置 ? 計算模擬中各向同性,各向異性,金屬介電和非線性等材料的設置 ? 二維材料,如石墨烯、MoS2的設置 ? 特殊本構關系材料的計算模擬(需要修改內置的弱表達式)
網(wǎng)格設置 ? 精確仿真電磁場所需的網(wǎng)格劃分標準 ? 網(wǎng)格的優(yōu)化 ? 案列教學
COMSOL WITH MATLAB功能簡介 ? COMSOL WITH MATLAB 進行復雜的物理場或者集合模型的建立(如超表面波前的衍射計算) ? COMSOL WITH MATLAB 進行復雜函數(shù)的設置(如石墨烯電導函數(shù)的設置和仿真) ? COMSOL WITH MATLAB 進行高級求解運算和后處理 ? COMSOL WITH MATLAB求解具有色散材料的能帶

三、部分案例圖示：

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的COMSOL Multiphysics多物理场仿真技术与应用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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