專題一 (直播4天) | 機器學習賦能的智能光子學器件系統研究與應用 （詳情內容點擊上方名稱查看） 2025年04月19日-04月20日 2025年04月26日-04月27日 | |
專題二 (直播4天) | 超表面逆向設計與應用 （詳情內容點擊上方名稱查看） 2025年04月12日-04月13日 2025年04月19日-04月20日 | |
專題三 (直播4天) | FDTD Solutions仿真全面教程：超構表面與光束操控的前沿探索 （詳情內容點擊上方名稱查看） 2025年05月02日-05月05日 | |
專題四 (直播4天) | COMSOL光學仿真全面教程：光子學與電磁學應用案例解析與實戰 （詳情內容點擊上方名稱查看） 2025年05月10日-05月11日 2025年05月17日-05月18日 | |
專題五 (直播4天) | COMSOL聲學多物理場仿真技術與應用 （詳情內容點擊上方名稱查看） 2025年05月10日-05月11日 2025年05月17日-05月18日 | |
培訓對象
光電工程、光子學與光電子學、無線電電子學、物理學、電磁學、電子工程、材料科學、電信技術、自動化技術、儀器儀表工業、電氣工程、電力工業、計算機工程、工業通用技術及設備、金屬學等領域的科研人員、工程師、及相關行業從業者、跨領域研究人員。?
來自國家“雙一流”建設高校 、 “985 工程”“211 工程”重點高校。在《ACS Photonics》、《Journal of Lightwave Technology》等國際知名期刊發表論文數十篇,?長期擔任Laser & Photonics Review, Photonics Research, Journal of Lightwave Technology, IEEE JSTQE, Optics Express, Optics Letter等光子學期刊審稿人。
擅長領域：微納光子學、光電子集成芯片、拓撲光子學、計算光子學、以及深度學習與光子學的交叉學科研究等。
講師一：國內某985高校博士研究生，研究方向集中于超構表面多維調控，逆向設計，超構透鏡設計與深度學習優化，以第一作者及主要作者身份在?Nano Letters, Laser & Photonics Reviews?等SCI 期刊發表多篇論文，谷歌學術引用 130余次。
講師二：博士畢業于海外高校，獲得省高層次人才，主持數項國家自然科學基金。目前申請人共發表sci論文47篇，其中一作/通訊作40篇，包括《IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques》、《Carbon》、《Journal of Lightwave Technology》，《Science China Physics, Mechanics & Astronomy》、《Nanophotonics》、《IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics》、《Optics & Laser Technology》等多篇高水平論文。長期擔任多個著名光子學期刊審稿人。
長期從事太赫茲超表面、超表面耦合、量子光學以及量子光學與光子學的交叉學科研究等。
國內某985高校博士研究生團隊，有著豐富的FDTD使用經驗，研究方向集中于超構表面多維調控，超構透鏡設計與深度學習優化，片上非厄米器件等。以第一作者及主要作者身份在Light: Science & Applications，Nano Letters, Laser & Photonics Reviews?等?SCI 期刊發表多篇論文，谷歌學術引用共 210余次。
來自國家“雙一流”建設高校 、“211工程”“985工程”重點高校老師。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。
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《Physical Review》系列、《Applied Physics Letters》等國際 Top 期刊發表論文數十篇，主持國自然等縱向科研基金8項。
擅長領域:?聲學超材料、拓撲聲學、聲學微流控和聲驅動微納機器人等。
時間 | 課程內容 |
第一部分 | 1.超表面概述 1.1.超表面基礎和應用 1.2.超表面逆向設計概述 2.基于CST電磁仿真軟件基礎 2.1.CST Microwave Studio電磁仿真軟件介紹 2.2.CST電磁仿真軟件使用和基本操作 3.具體案例操作1：雙頻段帶通濾波器的建模與仿真分析 3.1.運行新建工程 3.2.建立仿真模型 3.3.設置運行條件 3.4.查看并處理仿真結果 4.具體案例操作2：太赫茲吸波器的建模與仿真分析 4.1.運行新建工程 4.2.建立仿真模型 4.3.設置運行條件 4.4.查看并處理仿真結果 |
第二部分 | 5.超表面的耦合模理論 5.1 耦合模理論簡介 5.2 超表面耦合模理論基本物理參數 5.3 超表面耦合模方程和透射譜等參數計算 6.基于超表面實現電磁感應透明（EIT） 6.1 超表面電磁感應透明理論分析 6.2 太赫茲超表面電磁感應透明仿真模擬和分析 案例分析1：基于超表面實現電磁感應透明（EIT）論文復現和講解  7.基于超表面實現連續譜中束縛態（BIC） 7.1 連續譜中束縛態理論分析 7.2 連續譜中束縛態仿真模擬和分析 案例分析2：基于超表面實現連續譜中束縛態（BIC）論文復現和講解  |
第三部分 | 8.基于耦合模理論的超表面逆向設計 8.1 基于耦合模理論逆向設計連續譜中束縛態吸波器 8.1.1 理論基礎和分析 8.1.2 仿真模擬和分析 案列分析3：基于耦合模理論逆向設計連續譜中束縛態吸波器論文復現和分析  8.2 基于耦合模理論逆向設計連續譜中束縛態高Q器件 8.2.1 理論基礎和分析 8.2.2 仿真模擬和分析 案例分析4：基于耦合模理論逆向設計連續譜中束縛態高Q器件論文復現和分析  9.太赫茲超表面透射譜實驗理論講解 9.1 太赫茲波發射源 9.2 太赫茲遠場時域系統 |
第四部分 | 10.FDTD超表面正向設計基礎入門 10.1 Lumopt基本介紹 10.2 超表面子單元掃描 10.3 超構透鏡設計與性能測試 11.FDTD超表面逆向設計基礎入門 11.1 FDTD與Python環境配置 11.2 伴隨法與拓撲優化介紹 11.3 梯度下降算法以及遺傳算法介紹 |
第五部分 | 12.FDTD仿真實例 （一）利用Python調用Lumerical FDTD （二）在Python中編寫FDTD仿真文件 （三）逆向設計仿真文件設置 （四）基于拓撲優化的超表面顏色路由器件詳解 （五）利用等值線法導出逆向設計GDS文件 |
第六部分 | 13.模擬論文復現 （一）基于拓撲優化的超表面大角度聚合器設計 ----（根據發表在NANO LETTERS上的論文）  （二）超表面消色差聚合器設計 ----(根據發表在NANO LETTERS上的論文)  （三）超表面偏振轉換器件設計 ----（根據發表在Chinese optics letters 上的論文）  （四）基于形狀優化的梯度超表面設計 ----（根據發表在Light&Science ? Application 上的論文）   （五）基于遺傳算法的超表面設計 ----（根據發表在Opto-Electronic ? Science 上的論文）  |
FDTD Solutions仿真全面教程：超構表面與光束操控的前沿探索 | ||
目錄 | 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 （十五）光柵優化掃描設計 | |
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） | |
部分案例圖展示：
COMSOL光學仿真：光子學與電磁學應用案例解析與實戰 | ||
（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 | ||
部分案例圖展示：
機器學習賦能的光子學器件與系統：從創新設計到前沿應用 | ||
課程針對光子學方面的從業科研人員及開發者，希望了解和實踐在集成光學/空間光學方面的器件、系統與智能算法及與機器學習結合的應用。課程通過對光子學與機器學習的交叉學科理論講解與結合案例實操的技術講解，銜接常見機器學習模型及框架的使用與各種光學器件和系統在理論與實際應用中的間隔。課程特點：以經典和前沿的文獻案例為索引，輔以設計的案例操作與案例分析，從基礎到提高，啟發學習者獲得思路上的提升，以期獲得自主思考與新課題設計能力。案例涵蓋 Science 等頂刊（開闊視野）與科研中較為實用的期刊（Nature communication, Advanced material）精選難度適中的工作，便于快速掌握及取得成果，利于短期及中長期的科研和開發流程。動態穿插講解前沿進展應用，拋磚引玉，增進對于機器學習在光子學中的應用的深度理解。 | ||
案例一機器學習光子學導論 | 1.1 空間光學系統與集成微納光子學系統簡介 1.2 為什么要在光學系統中引入機器學習方法 1.3 人工智能和機器學習方法的基本概念與歷史 1.4 機器學習方法在光子學設計中的應用案例簡介 1.5 基于光子學器件搭建的光學神經網絡應用簡介 | |
光子器件仿真軟件基礎與基于優化方法的器件逆向設計 | 2.1 光子學器件的主要設計目標和調控思路 2.2 Ansys optics 光子學仿真軟件操作簡介與使用技巧 案例操作：基于雙貝塞爾曲線的緊湊多模光學波導彎曲 案例操作：片上米散射結構色超構表面單元仿真 2.3 時域有限差分算法（FDTD）與空間傳播器件模擬方法 案例操作：傳播相位與幾何相位超構單元仿真與平面超構透鏡設計 2.4 片上波導器件仿真與片上超構光學器件設計 案例操作：片上的超構單元仿真與光學參數提取 2.5基于優化算法的光子學逆向設計 2.5.1 ?光子學逆向設計的概念與歷史 2.5.2 ?基于粒子群算法的啟發式光子學器件優化 案例操作：基于粒子群算法的光分束器設計 2.5.3 擴展：其他啟發式優化方法簡介 2.5.4 基于梯度方法的光子學器件拓撲優化 案例操作：基于拓撲優化方法的分束器設計 | |
機器學習簡介與 Python機器學習編程基礎 | 3.1 機器學習基礎概念 3.2 監督學習與無監督學習 3.3 簡單常見機器學習算法簡介（如線性回歸、SVM 等） 3.4 ?Python 編程基礎 ? ?Python語言與特點簡介 ? ?基本語法與特色數據結構（列表，元組，字典） ? ?Numpy 科學計算庫的使用 ? ?數據可視化工具Matplotlib 的使用 案例操作：繪制函數與分形圖形 3.5 ?深度學習框架 Pytorch和Tensorflow簡介 案例操作：回歸算法的實現 | |
常用的深度神經網絡簡介與 Python 實現 | 4.1 深度學習簡介 4.2 神經網絡基礎概念與結構 4.3 深度學習的基本原理與反向傳播算法 4.4 常用深度網絡模型簡介 ? ?全連接網絡(FC） ? ?卷積神經網絡（CNN） ? ?帶歷史記憶的網絡（如 RNN） 4.5?案例操作：基于 Python 的幾種神經網絡實現 ? ?全連接網絡 ? ?卷積神經網絡 ? ?U-Net 4.6?案例操作：一個手寫數字識別網絡模型的搭建與訓練 | |
深度學習在微納光子學中的應用 | 5.1 微納光子器件的基本原理與常見結構 5.2 基于深度學習的光譜預測與逆向設計? 案例分析：一維的和二維的全介質和金屬SPR 材料的光譜預測 案例操作：級聯網絡的超構表面單元的光譜預測與逆向設計 5.3 基于機器學習的電磁近場預測和逆向設計 案例分析：大面積超構表面的近場預測與逆向設計 5.4 基于深度學習的超構單元生成 案例操作：基于生成-對抗網絡的自由超構表面單元生成 | |
深度學習在多種光學系統中的應用 | 6.1 深度學習在多樣化的光學系統中的應用簡介 6.2 深度學習在計算成像中的應用 案例操作：基于深度學習的非線性光纖單像素超高速成像 6.3 深度學習在圖像處理中的應用 | |
光子學器件構建的光學深度神經網絡與應用 | 7.1 光子學器件構建的光學神經網絡與應用 7.2 主動網絡：光學矩陣-向量乘加運算器與光學神經網絡加速器 7.3 被動網絡：衍射光學神經網絡 案例操作：基于片上衍射神經網絡的超構光學器件用于圖像分類 案例分析：基于衍射神經網絡的太赫茲光學處理器（Science） 7.4 光學神經網絡的優勢與挑戰總結 | |
機器學習與光子學的更多應用介紹與未來展望 | 8.1 深度學習增強微納光學芯片制造 案例分析：通過機器學習優化工藝容差與器件性能 8.2 深度學習后處理——光學測量功能增強 案例分析：基于深度學習的高分辨紅外熱波段雷達 8.3 非典型機器學習系統——萬物皆可機器學習（Nature） * 主要為最新應用進展簡介 ? —根據課程時間及進度靈活更新 | |
部分案例圖展示：
COMSOL聲學多物理場仿真技術與應用
第一部分、Comsol軟件基礎和聲學仿真基礎（入門） 1. 理解有限元方法基本原理、應用領域及仿真一般流程； 2. 能夠在Comsol 軟件中進行幾何建模、網格劃分及參數化掃描分析，設置研究類型和節點； 3. 掌握聲學模型接口選擇標準、振動與波的物理原理，以及聲學特征頻率和模態分析； 4. 熟悉不同聲源及邊界條件（如輻射和反射邊界）的應用和影響； 5. 理解瞬態分析的原則、網格精度和時間步長要求，能夠進行動態結果處理； 6. 在實操技能方面能夠獨立完成CAD模型導入和聲學頻域和瞬態仿真分析，完成數據后處理和結果可視化，以上理論知識和操作技能為深入學習聲學仿真奠定基礎； | |
有限元仿真基礎介紹 | ? ?有限元方法的基本概念 ? ?有限元方法的應用領域 ? ?有限元方法的基本工作流程 |
Comsol軟件操作基礎介紹 | ? ?幾何建模、布爾操作、CAD導入模塊接口 ? ? ?網格劃分及其精度要求 ? ?常用研究類型及研究節點配置 ? ?參數化掃描求解分析設置 實操案例：復雜CAD模型的導入及幾何修復 ? 實操案例：極小曲面模型的導入及布爾操作 |
聲學模塊基礎介紹 | ? ?物理場接口適用范圍及選擇技巧 ? ?振動與波的物理基礎及控制方程 ? ?時域和頻域下的聲學方程解析 ? ?聲學特征頻率和模態分析 實操案例：聲學三維打印諧振腔的本征態分析及數據后處理 |
壓力聲學的聲源和聲學邊界條件介紹 | ? ?常用聲源：入射壓力場、法向加速度、背景壓力場 ? ?特殊聲源：單極源、偶極源、線源等 ? ?開邊界：輻射邊界和完美匹配層 ? ?反射邊界條件：硬聲場、軟聲場和阻抗邊界 ? ?特殊情況：對稱、周期性、內部多孔等 實操案例：內燃機消聲器內壓力波的傳播特性分析 |
壓力聲學瞬態聲場分析介紹 | ? ?瞬態分析的使用原則和技巧 ? ?瞬態分析的網格精度要求 ? ?瞬態分析的時間步長精度要求 ? ?壓力聲學瞬態分析及動畫后處理 ? ?壓力聲學頻域分析與瞬態分析的關聯和區別 實操案例：十字形波導管的瞬態仿真分析 |
第二部分、聲學/力學/機械超材料和拓撲特性仿真基礎（進階） 1. 通過能帶結構理論學習，理解晶體點陣與倒易點陣的關系，掌握布里淵區 及高對稱點的計算； 2. 掌握一維和二維超材料的能帶結構計算方法，進行空氣聲場和彈性波的帶隙分析； 3. 掌握三維能帶結構與傳輸譜的計算，分析幾何參數對能帶結構的影響； 4. 進行聲學超材料的傳輸特性和熱粘性損失分析，包括適用條件和效率提升技巧； 5. 理解拓撲聲學概念，掌握狄拉克點和拓撲邊緣態的仿真分析； 6. 通過一系列實操案例加深對能帶結構、傳輸特性及拓撲特性的理解，為聲學/力學/機械超材料實際應用提供扎實基礎； | |
能帶結構理論基礎 | ? ?晶體點陣和倒易點陣概念和關聯 ? ?倒易點陣的反演推導和物理意義 ? ?布里淵區的內涵和確定方法 ? ?高對稱邊界和高對稱點的坐標推導 |
超材料能帶結構計算與仿真基礎 | ? ?一維能帶結構計算方法和分析 ? ?二維正方點陣能帶結構計算方法和分析 ? ?二維三角點陣能帶結構計算方法和分析 ? ?二維固體彈性波的能帶結構計算方法和分析 實操案例：二維正方點陣空氣聲場的帶隙計算 實操案例：二維三角點陣空氣聲場的帶隙計算 實操案例：結構力學模塊下固體彈性板的帶隙計算 |
聲學超材料能帶結構和傳輸譜計算進階與提高 | ? ?三維能帶結構計算方法和分析 ? ?聲學超材料的三維能帶仿真計算和分析 ? ?結構幾何參數與單胞取法差異對能帶結構的影響分析 ? ?聲學等效參數的獲取與仿真分析 ? ?常用函數的定義與設置技巧 實操案例：三維聲學超材料的能帶結構仿真 實操案例：由二維能帶轉變為三維能帶結構仿真 實操案例：復合胞能帶折疊與單胞能帶結構對比分析 實操案例：聲學超材料等效參數仿真分析 實操案例：高斯波束/聲整形/聲隱身/聲隧穿仿真分析 |
聲學超材料傳輸特性及熱粘性損失分析 | ? ?聲學超材料傳輸特性掃頻分析 ? ?聲學邊界層和損耗分析 ? ?狹窄區域聲學接口適用條件分析 ? ?熱粘性聲學接口下的聲傳輸特性分析 ? ?熱粘性損失的適用場景及計算效率提升技巧 實操案例：開口諧振環的聲傳輸特性仿真分析 實操案例：考慮熱粘性損失的聲傳輸特性仿真分析 |
拓撲絕緣體理論基礎和仿真分析 | ? ?拓撲聲學的基本概念和內涵 ? ?聲學單/雙狄拉克點的仿真與分析 ? ? ?拓撲相位反轉與聲學拓撲邊緣態的仿真與分析 ? ?聲學高階角態的仿真與分析 ? ?聲學拓撲絕緣體的傳輸特性分析 實操案例：二維聲學結構狄拉克點/拓撲相位仿真分析 ? 實操案例：二維聲學體能帶結構/拓撲態/傳輸特性仿真分析 實操案例：高階拓撲聲學仿真和應用分析 |
第三部分、聲學微尺度操控（聲鑷方法）仿真基礎（進階） 1. 理解聲鑷的概念及其工作原理，包括聲輻射力和聲流效應，探討聲操控的應用場景及最新研究進展； 2. 學習聲操控方法的分類及構建方法，掌握聲學換能器的激勵輸入和微粒動力學仿真分析； 3. 以空氣泡型聲學微流控為例，進行多物理場分析，理解耦合邊界條件的選擇，實施聲流場的仿真分析； 4. 深入壓電、聲固和聲流耦合的多物理場理解，進行諧振模式分析，配置研究步驟模型，實現多物理場的綜合分析； 5. 分析聲學超材料的能帶結構及微流控中的雷諾數，比較聲輻射力和聲粘滯力，探討聲拓撲態在微粒分選中的應用； 6. 通過實操案例，加深對聲學微尺度操控和仿真技術的理解，為實際聲操控應用提供基礎； | |
聲操控方法的理論基礎和研究進展 | ? ?聲操控方法（聲鑷）的概念和內涵 ? ?聲輻射力/聲流效應理論基礎 ? ? ?聲操控方法的應用場景和研究發展 |
基于聲駐波方法的微粒操控仿真 | ? ?聲駐波的理論基礎和基本分類 ? ? ?聲學換能器振動激勵輸入與物理量轉化 ? ? ?聲駐波場構建、微粒參數設定及因變量設定 ? ?聲場作用下微粒運動過程動力學仿真分析 實操案例：聲換能器聲懸浮應用與仿真分析 |
空氣泡型聲學微流控聲渦流效應仿真 | ? ?多物理場分析與物理場選擇 ? ?聲流耦合多物理場的耦合邊界條件 ? ?研究中的物理場和多物理場耦合邊界選擇 ? ?計算收斂性和全局約束的使用 實操案例：空氣泡型微流控中聲流場仿真分析 |
壓電耦合-聲固耦合-聲流耦合綜合仿真分析 | ? ?多物理場分析與物理場選擇 ? ?壓電耦合-聲固耦合-聲流耦合多物理場理解與分析 ? ?諧振模式分析與特征頻率選取 ? ?四個物理場耦合情況下的研究步驟模型配置 實操案例：聲微流控富集效應仿真分析 |
基于聲學超材料的微流控綜合仿真分析 | ? ?一維聲學超材料的單胞能帶結構與體能帶結構分析 ? ?聲微流控中雷諾數計算與層流速度場分析 ? ?聲輻射力與聲粘滯力仿真比較 ? ?聲拓撲態對微粒分選的運動仿真及動畫輸出 實操案例：基于聲學拓撲絕緣體的微粒分離仿真分析 |
第四部分、聲學結構優化與工程化聲學綜合案例仿真（提升） 1. 理解拓撲優化的概念，模型選擇和目標函數的設定；學會設計域和邊界條件的配置，以及優化結果的分析和驗證； 2. 掌握聲學無損檢測的基本原理及現狀，學習聲阻抗的匹配和波的轉化關系，了解幾何裝配中接觸對的應用及時域信號的仿真分析； 3. 分析揚聲器的多物理場環境，掌握多物理場耦合及動網格的應用，學習傅里葉變化和周期性信號分析，以及瞬態過程中非線性特性的處理； 4. 通過實操案例，進一步深化對聲學結構優化、無損檢測和揚聲器聲場仿真的理解，為工程應用提供堅實基礎； | |
聲學結構拓撲優化仿真分析 | ? ?拓撲優化的概念和基本內涵 ? ?拓撲優化模型選取及目標函數設定 ? ?設計域和邊界條件設定 ? ?拓撲優化結果分析及結果輸出 ? ?優化后建模與分析驗證 實操案例：二維聲學結構拓撲與驗證分析 |
固體結構的聲學無損檢測仿真與健康檢測 | ? ?聲學無損檢測的基本原理和發展現狀 ? ?匹配層聲阻抗設定 ? ?壓縮波與剪切波的轉化關系 ? ?幾何裝配關系中接觸對的使用 ? ?結合試驗數據的時域信號仿真分析 實操案例：聲學無損檢測仿真分析 |
高品質揚聲器設備聲場仿真分析 | ? ?揚聲器中多物理場環境及分析 ? ?多物理場耦合的選擇與應用 ? ?動網格的使用及注意事項 ? ?傅里葉變化與周期性信號分析 ? ?揚聲器瞬態過程中的非線性特性分析 實操案例：揚聲器聲場仿真分析與工程應用 |
部分案例圖示：
1.理論與實踐結合：課程不僅講解理論知識，還通過案例實操，如仿真設計手段和基于Python的機器學習框架，使學員能夠將理論應用于實踐。
2.實踐操作與案例分析：課程強調通過實際案例分析和操作，使學員能夠深入理解并應用機器學習模型和框架到光子學器件與系統中。
3.前沿技術與應用：課程內容緊跟科學前沿，包括最新的光子學仿真設計手段、深度學習網絡架構，以及它們在光子學設計中的應用。
4.軟件工具與編程基礎：課程提供了光子學仿真軟件（如Rsoft, Ansys optics）和Python編程語言的詳細介紹，包括機器學習庫和深度學習框架Pytorch的使用。
5.深度學習在光子學中的應用：特別強調深度學習技術在微納光子學、計算成像和圖像處理等領域的應用，以及如何通過深度學習進行光譜預測和逆向設計。
6.未來技術趨勢與展望：課程不僅介紹了當前的技術應用，還探討了機器學習與光子學結合的未來趨勢，如光子芯片制造、光學儀器增強和低功耗信息處理等。
1.課程內容系統全面：課程涵蓋FDTD基礎入門、功能使用、仿真流程、實例操作以及論文復現等多個模塊，從理論知識到實踐操作，再到前沿應用，形成一個完整的知識體系。
2.緊貼行業實際需求：緊密圍繞行業熱點和實際應用場景展開，如超構表面設計、光束生成與調控、等離子激元納米結構光學特性分析等，幫助學員將所學知識直接應用于實際工作，解決實際問題，提高工作效率和創新能力。
3.師資力量雄厚：由在光學、電磁學等領域具有豐富經驗的人員授課，他們不僅對FDTD技術有深入的理解和掌握，還熟悉行業動態和發展趨勢，能夠為學員提供專業、精準的指導和解答。
1.基礎入門階段采用Step by step的教學方式帶著做具體的案例，在案例中學習COMSOL應用必備技能，幫助學員快速掌握COMSOL的仿真框架，建立正確的仿真思路。
2.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。
3.掌握精確仿真電磁場所需的網格劃分標準及優化技巧，深入探索從模擬中獲得的結果（如分析設計方案中的電磁場分布、功率損耗、傳輸和反射、阻抗和品質因子等），對光子器件、集成光路、光波導、耦合器、光纖等設計進行優化。
4.應用COMSOL WITH MATLAB 進行復雜物理場的建立或者集合模型的建立，如超表面波前的衍射計算、石墨烯電導函數的仿真、具有色散材料的能帶求解等。
5.整個課程通過多個場景案例的應用講解，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，使設計滿足當前和未來發展。
時間地點?
機器學習賦能的智能光子學器件系統研究與應用
2025年04月19日-04月20日
2025年04月26日-04月27日
在線直播（授課四天）
超表面逆向設計及前沿應用
2025年04月12日-04月13日
2025年04月19日-04月20日
在線直播（授課四天）
FDTD Solutions仿真全面教程：超構表面與光束操控的前沿探索
2025年05月02日-05月05日
在線直播（授課四天）
COMSOL光學仿真：光子學與電磁學應用案例解析與實戰
2025年05月10日-05月11日
2025年05月17日-05月18日
在線直播（授課四天）
COMSOL聲學多物理場仿真技術與應用
2025年05月10日-05月11日
2025年05月17日-05月18日
在線直播（授課四天）
報名費用?
（含報名費、培訓費、資料費）
課程名稱 | 價格（元） | |
機器學習賦能的智能光子學器件系統研究與應用 | 4500 | |
超表面逆向設計及前沿應用 | 4500 | |
FDTD Solutions仿真全面教程：超構表面與光束操控的前沿探索 | 4300 | |
COMSOL光學仿真：光子學與電磁學應用案例解析與實戰 | 4300 | |
COMSOL聲學多物理場仿真技術與應用 | 4500 | |
2025年4月11日前報名匯款可享200元早鳥價優惠；
老學員或兩人（含）以上團報可享受每人額外200元優惠；
【注】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；北京中科萬維智能科技有限公司作為本次會議會務合作單位，負責注冊費用收取和開具發票，可開具會議費發票和發送會議邀請函；
增值服務?
1、凡報名學員將獲得本次培訓電子課件及案例模型文件；
2、本次培訓報名繳費成功即可獲取往期回放視頻和資料，以便提前進入學習中；
3、培訓結束可獲得本次所學專題課程全部無限次回放視頻；
4、參加培訓并通過試的學員，可以獲得：主辦方北京軟研國際信息技術研究院培訓中心頒發的專業技能結業證書；
聯系方式?
