Wave Optics Module
Nuova App: Plasmonic Wire Grating Analyzer
Questa app calcola i coefficienti di rifrazione, la riflessione speculare e la diffrazione di primo ordine come funzioni dell'angolo di incidenza su un reticolo metallico su un substrato dielettrico. L'angolo di incidenza di un'onda piana varia dall'angolo normale all'angolo radente sulla struttura reticolare. La app mostra anche il modulo del campo elettrico per più periodi per un angolo di incidenza selezionato.
Una app che calcola le efficienze di diffrazione per le onde riflesse e trasmesse (m = 0) e il primo e secondo ordine di diffrazione (m = ±1 e ±2) in funzione dell'angolo di incidenza per un reticolo metallico su un substrato dielettrico. La lunghezza d'onda, la polarizzazione, le proprietà dei materiali, la periodicità di onda e il raggio possono essere modificati.
Una app che calcola le efficienze di diffrazione per le onde riflesse e trasmesse (m = 0) e il primo e secondo ordine di diffrazione (m = ±1 e ±2) in funzione dell'angolo di incidenza per un reticolo metallico su un substrato dielettrico. La lunghezza d'onda, la polarizzazione, le proprietà dei materiali, la periodicità di onda e il raggio possono essere modificati.
Immagine concettuale del modello sottostante per l'app. È mostrato il modulo del campo elettrico.
Immagine concettuale del modello sottostante per l'app. È mostrato il modulo del campo elettrico.
Variabile di postprocessing Wave Vector per le Periodic Port e Diffraction Order Port
Variabili di postprocessing vengono aggiunte per i vettori d'onda dell'onda incidente e per i vari ordini di diffrazione (compresa l'onda riflessa). Queste variabili possono essere utilizzate nei grafici a frecce per la visualizzazione dei vari ordini di diffrazione da reticoli e altre strutture periodiche.
Il grafico a frecce mostra i vari ordini di diffrazione di un reticolo metallico plasmonico.
Il grafico a frecce mostra i vari ordini di diffrazione di un reticolo metallico plasmonico.
La Scattering Boundary Condition in assialsimmetria 2D gestisce ora le onde piane incidenti e diffuse
La Scattering Boundary Condition per modelli assialsimmetrici 2D include ora un'opzione per le onde piane relativa alle onde di tipo diffuso. Questo significa che adesso si può impostare la Scattering Boundary Condition per assorbire un'onda che si propaga lungo una guida d'onda coassiale, come illustrato nell'esempio seguente. Inoltre, è possibile inserire il campo di un'onda incidente che si propaga lungo l'asse di simmetria. Questo è utile per le onde eccitanti e assorbenti che si propagano lungo guide d'onda coassiali, se non si desidera utilizzare l'eccitazione di tipo Lumped Port. È anche utile per la propagazione di fasci gaussiani nello spazio libero.
L'immagine mostra l'impostazione della Scattering Boundary Condition, eccitando un'onda incidente che si propaga lungo una guida d'onda coassiale.
L'immagine mostra l'impostazione della Scattering Boundary Condition, eccitando un'onda incidente che si propaga lungo una guida d'onda coassiale.
Nuove relazioni costitutive nell'interfaccia Frequency Domain: Loss Tangent, Loss Angle e Loss Tangent, Dissipation Factor
Il vecchio modello della tangente di perdita è stato rinominato Loss tangent, loss angle. Il nuovo modello del campo di spostamento elettrico chiamato Loss tangent, dissipation factor è stato aggiunto e accetta un valore per il fattore di dissipazione del materiale.
I nuovi modelli Loss Tangent, Loss Angle e Loss Tangent, Dissipation Factor.
I nuovi modelli Loss Tangent, Loss Angle e Loss Tangent, Dissipation Factor.
Surface Current Density sulla Transition Boundary Condition
Questa funzionalità secondaria per la Transition boundary condition è una sorgente di corrente superficiale posta su uno dei due lati della superficie ed è utile per applicazioni di EMI/EMC. Modella un flusso di corrente imposto lungo un lato di una superficie conduttiva sottile.
Modellazione del dominio di tempo di un mezzo con dispersione di Lorentz-Drude
Gli array di fori plasmonici hanno goduto di grande interesse nell'ultimo decennio grazie alla scoperta della straordinaria trasmissione attraverso array di fori più piccoli della lunghezza d'onda. La teoria classica di Bethe indica che la trasmittanza attraverso un foro circolare sotto la lunghezza d'onda in uno schermo PEC scala come (d/lambda)^4. Tuttavia, la trasmissione attraverso i fori in film metallici realistici può superare il 50% e addirittura avvicinarsi al 100%. Questo fenomeno è attribuito ai polaritoni plasmonici superficiali, che possono tunnellizzare l'energia EM attraverso il foro anche se è molto inferiore alla lunghezza d'onda. Questo modello-tutorial mostra come modellare l'intera equazione di onda dipendente dal tempo in mezzi dispersivi come plasmi e semiconduttori (e qualsiasi mezzo lineare descrivibile da una somma dei termini risonanti di Drude-Lorentz).
Un impulso elettromagnetico si propaga attraverso un foro, più piccolo della lunghezza d'onda, in una lastra di dielettrico dispersivo.
Un impulso elettromagnetico si propaga attraverso un foro, più piccolo della lunghezza d'onda, in una lastra di dielettrico dispersivo.
Aggiunto il tipo di studio Wavelength Domain
Con il passo di studio Wavelength domain si può ora fare sweep parametrici sulla lunghezza d'onda del vuoto anziché sulla frequenza, come avviene con lo studio Frequency domain. Lo studio Wavelength domain crea le variabili root.lambda0 e phys.lambda0 (dove "phys" è l'etichetta dell'interfaccia fisica), che rappresentano la lunghezza d'onda del vuoto. La frequenza è comunque il parametro guida per le interfacce Electromagnetic Waves, Frequency Domain e Electromagnetic Waves, Beam Envelopes, ma ora root.freq è definito come c_const/root.lambda0. Quando vengono calcolati dei parametri globali, ad esempio dei parametri S rispetto al parametro dello sweep, la lunghezza d'onda appare automaticamente sull'asse x.
I seguenti modelli utilizzano ora lo studio Wavelength domain, anziché Frequency domain: scattering _ nanosphere, plasmonic _ wire _ grating, scatterer _ on _ substrate, hexagonal _ grating e self _ focusing.
Finestra impostazioni per lo studio Wavelength domain.
Finestra impostazioni per lo studio Wavelength domain.
Strutture periodiche esagonali
Le strutture periodiche esagonali sono ora analizzate correttamente mediante porte periodiche. Basta specificare la direzione dell'onda incidente ai lati della cella esagonale e tutte le condizioni al contorno periodiche saranno impostate automaticamente. Le porte periodiche sono state migliorate per gestire i contorni di una porta partizionata.
Simulazione di un reticolo con le nuove strutture periodiche esagonali.
Simulazione di un reticolo con le nuove strutture periodiche esagonali.
Damped Driven Polarization come nuova relazione costitutiva della Transient Interface
Per l'interfaccia Electromagnetic Waves, Transient, è ora possibile utilizzare il modello di dispersione di Drude-Lorentz dai modelli disponibili del campo elettrico di spostamento. La funzionalità Drude-Lorentz polarization può ora essere aggiunta all'equazione di onda come caratteristica secondaria. La funzionalità Drude-Lorentz polarization aggiunge la seguente equazione ai domini desiderati:
Questa equazione viene risolta insieme all'equazione d'onda nel dominio del tempo per il potenziale magnetico vettore.
Immagine della selezione del modello di dispersione di Drude-Lorentz nelle impostazioni Wave Equation, Electric.
Immagine della selezione del modello di dispersione di Drude-Lorentz nelle impostazioni Wave Equation, Electric.
Funzionalità Field Continuity aggiunta all'interfaccia Unidirectional Beam Envelopes
Per modellare il risonatore ad anello dell'immagine, è possibile utilizzare la formulazione unidirezionale dell'interfaccia Electromagnetic Waves, Beam Envelopes. Per gestire strutture come un risonatore ad anello, è necessario immettere una funzione di fase per l'onda, che aumenta via via che l'onda si propaga in senso orario nell'anello (supponendo che l'onda si propaghi nella guida d'onda diritta dal basso verso l'alto). Per chiudere il ciclo, è necessario ad un certo punto introdurre un salto nella funzione di fase. Nel modello seguente, il salto in fase è stato introdotto sul contorno interno nella parte più a destra dell'anello. Sulle componenti tangenziali dei campi elettrici e magnetici è stata imposta la continuità sul contorno con la nuova condizione Field Continuity.
Questa condizione al contorno è disponibile solo per la propagazione unidirezionale e sui contorni interni ed è normalmente nascosta, ma diventa disponibile se si seleziona Advanced Physics Options nel menu Show della barra degli strumenti del Model Builder.
Simulazione di un filtro notch per risonatore ottico ad anello con la nuova funzionalità Field Continuity.
Simulazione di un filtro notch per risonatore ottico ad anello con la nuova funzionalità Field Continuity.
Nuovo database dei materiali ottici
Il nuovo database dei materiali ottici sarà disponibile per il Ray Optics Module e il Wave Optics Module. Questo contiene i dati di un gran numero di materiali per la dispersione della parte reale e immaginaria dell'indice di rifrazione. Tra i materiali vi sono numerosi tipi di vetro usati per lenti, semiconduttori e altro. I seguenti modelli utilizzano ora il database dei materiali ottici: scattering _ nanosphere, plasmonic _ wire _ grating e scatterer _ on _ substrate.
Immagine del database dei materiali ottici con oltre 1400 materiali
Immagine del database dei materiali ottici con oltre 1400 materiali
Parametri S impostati a zero per i modi evanescenti
Per i modi che non propagano (evanescenti), i parametri S vengono ora impostati automaticamente a zero. In questo modo, non è necessario aggiungere espressioni logiche che annullano i parametri S per frequenze/angoli per i quali l'onda corrispondente è evanescente. Ciò semplifica l'uso dei parametri S nel postprocessing.
Nuovo tutorial: Hexagonal Grating
Un'onda piana è incidente su un reticolo esagonale riflettente. La cella della grata è costituita da una semisfera sporgente. I coefficienti di dispersione per i diversi ordini di diffrazione sono calcolati per diverse lunghezze d'onda.
Il modulo del campo elettrico (grafico a colori) e il vettore di Poynting (media sul periodo, grafico a frecce) di una parte di una grata esagonale.
Il modulo del campo elettrico (grafico a colori) e il vettore di Poynting (media sul periodo, grafico a frecce) di una parte di una grata esagonale.
Nuovo tutorial: Optical Ring Resonator Notch Filter
Questo modello calcola le proprietà spettrali di un risonatore ottico ad anello. Il modello mostra come utilizzare la condizione al contorno Field Continuity sui contorni, nel punto dove c'è un salto nell'approssimazione di fase predefinita.
Questa immagine mostra la componente fuori piano del campo elettrico nel risonatore ottico ad anello per una lunghezza d'onda vicino alla risonanza.
Questa immagine mostra la componente fuori piano del campo elettrico nel risonatore ottico ad anello per una lunghezza d'onda vicino alla risonanza.