一步一步实现基于COMSOL的单模光纤波导仿真

COMSOL单模光纤波导仿真

1.模型向导

2.构建几何

设置参数：


包层：

纤芯：

3.添加完美匹配层：

效果图：


手动选择：

其余不用设置。

4.添加材料：

纤芯:

包层：

5.添加散射边界条件：

与完美匹配层类似，到这个界面的光不会有反射。对垂直的光吸收比较好。

6.定义输入和输出：

6.1 输入端定义

手动选择输入界面： 外层四周是完美匹配层

因为选择的是内部，要勾选内部端口激活狭缝条件，域支持的

此时，功率流方向是向左的，点击切换功率流方向。

6.2 输出端定义

7.划分网格

光纤采用三角形网格，完美匹配层推荐使用映射。

7.1光纤：

手动选择光线部分


仿真中一般最大单元大小，小于波长的五分之一。（与模式分析不一样，模式分析直接1.预定义2.超细化）

7.2完美匹配层

右键点击网格1，选择映射

7.3效果

全部构建效果：

因为光纤几何设置比较小，调节最大单元大小,到wave_len/20。

调整后效果：

8.边界模式与频域分析

8.1输入端

• 分析频率一般设置为c_const/wave_len

• 所需模式数：1（单模）

• 围绕偏移量搜索模式：ncore (光纤折射率)
  
  其余不用动。

8.2输出端

右键点击步骤1：边界模式分析->复制粘贴

先分析两个端口的边界模式分析，再分析频域

右键点击复制出来边界模式分析->上移

端口名称改为2，其余不用改

8.3 频域

点击步骤3：频域，将频率修改为：c_const/wave_len

9. 结果

可以尝试修改几何参数，绘制其他光纤波导图。