基于COMSOL软件的局部网格加密方法

1. 导入材料属性将Ti3O5、SiO2、Al2O3材料折射率表导入FDTD的材料库。▲ 图1 材料属性导入2. 添加结构通过Structures添加结构，选择Rectangle，添加多层薄膜，我们采用script脚本编写的方式进行结构建模。几何变量、材料变量如下： ▲ 图2 结构尺寸设置脚本代码：▲ 图3 结构尺寸设置代码 点击右下角test，若测试脚本没问题，点击OK。3. 设置FDTD Region点击Simulation，设置FDTD边界条件。由于仿真对象是多层薄膜结构，X和Y方向是无限延伸，因此X，Y方向直接设置成周期性边界条件，将周期性边界条件的PML可以设置成steepangle，用以提高计算速度。▲ 图4 FDTD边界条件 ▲ 图5 仿真结构区域尺寸按照实际结构设置结构尺寸，X，Y方向尺寸无特殊限制，Z方向最小值应该处于基地层中，最大值在上方，同时远离多层薄膜结构至少半个波长以上，其他设置默认。4. 添加Mesh点击Simulation栏右方的下拉菜单，添加Mesh。网格有两种添加方案，一种是设置Mesh的尺寸，另一种是基于结构，这里主要考虑多层薄膜反射率，可以把mesh加到多层薄膜和部分基底结构上。 ▲ 图6 Mesh设置5. 光源设置点击Sources栏，加入仿真光源。选择平面波光源，入射方向设置z负方向。光源尺寸须大于FDTD尺寸，光源位于结构上方，可通过对比结构尺寸和光源尺寸进行确认。 ▲ 图8 Sources尺寸设置随后设置入射光波长范围，这里设置成0.3μm ~0.75μm。 ▲ 图9 Sources波长设置 6. 监视器设置主要设置反射率监视器：监视器类型选择Frequency-domain field and power。 ▲ 图10 监视器设置▲ 图11 监视器选择全局7. 检查运行内存 点击Check，选择Check simulation and memory requirements。simulation不得超过电脑内存大小，否则无法计算。▲ 图12 电脑内存检测8. 运行上一步检查没有问题的话，点击Check旁边的Run，运行即可，等待运行结束。通常Autoshutoff的数值满足FDTD中设置的停止条件即会提前结束完成计算。9. 结果分析右键点击R选项，可查看该监视器平面的电场磁场等内容，选择T选型，查看反射率内容。 ▲ 图13 反射率曲线旋算仿真工作室，致力于打造科研与工程领域的仿真技术服务平台。欢迎有仿真需求的客户前来咨询，同时诚招仿真工程师，一起打造易用、专业的仿真服务平台。【兼 职工程师】备注信息：姓名+研究方向+擅长的软件【客户咨询】备注信息：仿真咨询 来源：旋算仿真工作室