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金纳米球的光散射 中文

此模型模拟金纳米球对平面光波的散射,其中计算了光学频率范围内的散射,在该频率范围内,金可以被模拟为复介电常数为负值的材料,还计算了远场模式和损耗。

介质平板波导 中文

平面介质平板波导演示了任何种类介质波导(如脊形波导或阶跃折射率光纤)的基本原理。此模型求解介质平板波导的有效折射率和场,并将结果与解析结果进行比较。

表面等离激元线光栅 中文

此 App 计算介电基底上线光栅的零阶、一阶和二阶衍射(透射和反射中)的衍射效率随入射角变化的情况,还显示了选定入射角的多个光栅周期的电场模图。

基底上的粒子散射

平面 TE 偏振电磁波入射到电介质基板上的金纳米粒子上,针对多个不同入射极角和方位角计算粒子的吸收和散射横截面。模型首先计算入射到基板上的平面波的背景场,然后使用该背景场来计算存在纳米粒子的总场。

光子晶体

光子晶体器件是折射率不同的材料交替层的周期性结构。限制在光子晶体内部的波导可以具有非常尖锐的低损耗弯曲,这可以使集成密度增大多个数量级。这是一个光子晶体波导的研究。晶体具有砷化镓晶柱格栅。根据晶柱间距,一定频率范围内的波将发生反射,而不是通过晶体传播。这个频率范围称为光子带隙。移除晶体结构中的部分砷化镓晶柱后,将产生适合带隙内频率的波导,随后光可以沿波导几何轮廓传播。

光子晶体的带隙分析

此模型研究由等距放置的砷化镓柱组成的光子晶体中的波传播。 柱间距决定了波数与光频之间的关系,防止特定波长的光在晶体结构内传播,这个频率范围称为光子带隙,对于特定结构,存在多个带隙,此模型研究晶体最低频带的带隙。 带隙分析存在两个主要问题,首先,砷化镓的折射率与频率相关,其次,能带图中的波矢必须倾斜。 您可以使用特征值求解器分别求解这两个问题,但如果没有脚本,这两者结合起来很困难。不过,可以用稳态求解器求解非线性问题,使用特征值作为未知数。因此,特征值方程是电场的归一化,平均场在该域上的值为一。非线性求解器可以找出包含已找到特征值的更新折射率的正确特征值。此外,参数化求解器可以扫描波矢 k。 此模型使用非线性求解器并结合额外的归一化方程求解特征值,来执行特征值分析。

光学环形谐振腔陷波滤波器

最简单的光环谐振器由直波导和环形波导组成。波导互相靠近放置,使得光在两个结构之间相互影响。如果环周围的传播长度是波长的整数倍,则场发生谐振,并在环中形成一个强场。 一部分光在环形波导周围传播后,重新与直波导耦合,并干涉入射光。在谐振时,可以获得完全相消干涉,而没有透射光,使得光环谐振器成为理想陷波滤波器,阻止谐振波长的光。 光环谐振器是光子集成电路中具有研究价值的构件。由于在硅光子等集成电路中具有高折射率对比度,因此可以制造非常小的电路。 此模型计算光环谐振器的光谱特性,演示了如何在边界处使用“场连续性”边界条件,其中,预定义的相位近似中存在突变。

光纤模拟器 中文

光波导的传输速度超过微波波导,原因是,光学器件的工作频率比微波高得多,从而能够实现高得多的带宽。单模阶跃折射率光纤用于长距离(甚至跨洋)通信,而多模渐变折射率光纤和多模阶跃折射率光纤都用于短距离通信,例如在机构、大学校园及建筑物内。 几乎所有类型的商用光纤都设计成同心层结构,其中内层形成纤芯,外层形成包层。由于纤芯的折射率比包层高,因此导模可以沿光纤传播。 “光纤模拟器”App 对同心圆介电层结构进行模式分析,每层都通过外径以及折射率的实部和虚部进行描述。此 App 可用于分析阶跃折射率光纤和渐变折射率光纤,这些光纤可以具有任意数量的同心圆层。

Mach-Zehnder 调制器

马赫-曾德尔调制器用来控制光波的振幅。输入波导拆分为波导干涉仪的两个臂。如果在一个臂上施加电压,则通过该臂的波会产生相移。当两个臂重新合并时,两个波之间的相差转换成振幅调制。 这是一个多物理场模型,介绍如何结合“电磁波,波束包络”接口和“静电”接口来描述实际的波导器件。

光子波导的光-应力效应,广义平面应变

二氧化硅 (SiO2) 中的平面光子波导在波长路由中具有巨大的应用潜力,这种波导的主要问题是存在双折射效应。各向异性折射率导致基膜拆分和脉冲展宽。本例的目标是通过调整材料和制造工艺将双折射效应降至最低程度。双折射效应的一个起因是使用硅 (Si) 晶片作为沉积波导结构的基质。 高温退火后,二氧化硅与硅层的热膨胀程度不同,导致结构在工作温度(通常为室温)下产生热应力。

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