目前，在Nature、Science、JACS、Angew等各個領域的期刊文章幾乎都加入了仿真模擬來提升研究工作的高度。光電作為物理類專業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。
現為解決大家在光學軟件仿真學習過程中遇到的問題，特舉辦“COMSOL多物理場光電仿真/FDTD時域有限差分數值模擬”系列專題線上培訓班，本次培訓主辦方為北京軟研國際信息技術研究院，承辦方互動派（北京）教育科技有限公司。
以下視頻來源于
COMSOL仿真交流
01
講師簡介
COMSOL專題
來自國家“雙一流”建設高校 、“211工程”“985工程”重點高校。授課講師有著豐富的COMSOL使用經驗，以第一/通訊作者在《Nature Communications》、《 Physical Review Letters》、《Advanced Materials》等國際Top期刊發表論文數十篇。
擅長領域：微納光子學、拓撲光子學、非厄米光子學、光芯片、電磁超材料器件等。
FDTD專題
主講畢業于德國海德堡大學和馬普學會光學研究所，多年來一直致力于納米光子學的相關研究。授課講師有著豐富的FDTD使用經驗。在《ACS Nano》、《Laser & Photonics Reviews》、《Advanced Optical Materials》、《Photonics Research》、《Nanophotonics》等國內外學術刊物上發表論文近五十篇。
擅長領域：超構表面、表面等離子體、光存儲、顯微成像、醫學光學等方向。
02
課程簡介
COMSOL 多物理場光電仿真技術與應用
一、案例圖示
二、課程大綱
（一）案列應用實操教學： | ||
案例一 | 光子晶體能帶分析、能譜計算、光纖模態計算、微腔腔膜求解 | |
案例二 | 類比凝聚態領域魔角石墨烯的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 | 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：拓撲邊緣態和高階拓撲角態應用仿真 | |
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 | 光學系統的連續譜束縛態 | |
案例十六 | 片上微納結構拓撲優化設計(特殊情況下，利用二維系統來有效優化三維問題) | |
案例十七 | 形狀優化反設計：利用形狀優化設計波導帶通濾波器 | |
案例十八 | 非厄米光學系統的奇異點：包括PT對稱波導結構和光子晶體板系統等 | |
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，變量，探針等設置方法、幾何建模 ?? 基本函數設置方法，如插值函數、解析函數、分段函數等 ?? 特殊函數的設置方法，如積分、求極值、求平均值等 ?? 高效的網格劃分 | ||
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據圖和動畫 ?? 數據和動畫導出 ???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、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 | ||
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) | ||
網格設置 ?? 精確仿真電磁場所需的網格劃分標準 ?? 網格的優化 ???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 進行復雜函數的設置(如石墨烯電導函數的設置和仿真) ?? 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 | ||
FDTD 時域有限差分數值模擬方法與應用
一、案例圖示
二、課程大綱
課程 | 內容 | |
FDTD基礎入門 | 1? FDTD Solutions 求解物理問題的方法 1.1 FDTD與麥克斯韋方程? 1.2 FDTD中的網格化 2? FDTD Solutions 特點與應用 3? FDTD功能與使用 ?? 主窗口——CAD人機交互界面 計算機輔助設計（CAD）模擬編輯器:主標題欄、工具條、實體對象樹實體對象庫、腳本提示與腳本編輯窗口 | |
FDTD仿真流程 | 4? FDTD仿真通用流程 ?? 激勵光源選擇及設置（以左旋圓偏光的設置為例） ?? 模擬的實體對象：基底、結構（Structures）的選擇及設置 ?? 仿真區域及其設置（以區域大小設置及mesh選擇為例） ?? 不同監視器功能及使用（以超構表面頻域功率監視器設置為例） ?? 材料庫與材料瀏覽器（以多晶硅與二氧化鈦的數據導入為例） ?? 模擬計算與分析：資源管理、運行模擬 ???結果分析：視覺化器使用Visualize、使用腳本進行高級分析 | |
FDTD仿真實例 | 實例內容： （一）設置Pancharatnam–Berry型超構表面結構，單元旋向及位置 （二）傳輸型超構表面單元的結構掃描與選取 （三）傳輸型超構表面的相位分布設置 （四）通過相位疊加螺旋相位模擬生成漩渦光 （五）超構表面的透過率/聚焦效率的分析 （六）不同偏振態的光入射下，驗證傳輸型超構表面偏振不敏感性 （七）利用腳本由近場計算遠場 （八）利用腳本的導出結果及MATLAB結果分析—偏振轉換效率計算 （九）利用TFSF計算納米結構散射場信息 （十）利用TFSF和自定義材料計算復合結構散射場信息 （十一）利用MATLAB計算結果及腳本設置超構表面—生成全息圖形 （十二）利用導入光源進行任意光源設置 （十三）利用腳本構建波導結構 （十四）波導截面本征模式分析 | |
模擬論文復現 | 5 PB型超構表面設計：生成聚焦及渦旋光斑 ----（根據發表在Science上的論文） 6 PB型超構表面設計：生成Airy光束 ----(根據發表在ACS NANO上的論文) 7 傳輸型超構表面設計：生成Airy光束 ----（根據發表在Photonics ? Research上的論文） 8 等離子激元納米結構光學特性以及有效介質理論計算復合結構的光學特性：量化散射截面與吸收截面 ----（根據發表在ACS Nano上的論文） 9 漸變耦合雙波導設計：波導本征模式轉換 ----（根據發表在Physical ? Review Letters上的論文） 10 L型截面波導設計：不同偏振波導本征模式轉換 ----（根據發表在Physical ? Review Letters上的論文） | |
03
課程特色
1.?? 本次系列課程共兩個專題，均采用在線直播（理論+實操）、Step?by?step的教學方式、課堂上連麥答疑、課后提供無限次回放視頻，發送全部案例模型文件，建立永不解散的課程群，長期互動答疑；課堂上以具體案例和科研論文為實例，討論在處理具體問題時如何應用專業軟件以及如何做出能夠發表的結果；
2.?? 專題一課程通過模塊詳解掌握各種邊界條件和域條件的設置方法和技巧，區分每個邊界條件或域條件應該在什么場景中應用。了解借助 COMSOL在理想或多物理場環境下分析、評估、預測射頻、微波和毫米波等行業中涉及的器件的性能的方法，滿足當前和未來發展。
3. ? 專題二課程通過FDTD仿真實例以及論文模擬復現的形式，帶大家使用FDTD Solutions及相關軟件構建數值建模研究的方法。多個場景案例的應用講解，學習借助FDTD在超構表面設計、超構透鏡設計、納米結構的光學特性研究、波導結構設計等多個方向的研究。
學員群課后交流 講師隨時解答：
04
報名須知
時間地點
COMSOL 多物理場光電仿真技術與應用
?2023年7月29日-7月30日
?2023年8月05日-8月06日
在線直播（授課四天）
FDTD 時域有限差分數值模擬方法與應用
?2023年7月22日-7月23日
?2023年7月29日-7月30日
在線直播（授課四天）
報名費用
（含報名費、培訓費、資料費）
?COMSOL 專題(四天)：每人￥4300元
FDTD 專題(四天)：每人￥4300元
費用提供用于報銷的正規機打發票及蓋有公章的紙質通知文件；如需開具會議費的單位請聯系招生老師發送會議邀請函；
增值服務
1、凡報名學員將獲得所學專題培訓書本或電子版課件及所學專題所有案例模型文件；
2、培訓結束可獲得本次所學專題課程全部無限次回放視頻；
3、價格優惠：
優惠一：2023年7月3日前匯款可享受200元早鳥價優惠（僅限前十名）；
優惠二：同一人報名兩個及以上專題，可享受額外優惠；
4、學員提出的各自遇到的問題在課程結束后可以長期得到老師的解答與指導；
5、參加培訓的學員，可獲得：北京軟研國際信息技術研究院培訓中心頒發的《COMSOL仿真應用工程師》《FDTD仿真應用工程師》專業技能結業證書；
聯系方式
來源：?Lightigo
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