comsol光子晶体仿真拓扑荷偏振态。 三维能带三维QQ因子计算。 远场偏振计算。先看拓扑荷——这货就像给光场戴了个螺旋桨。在COMSOL里可以通过参数化曲面实现相位涡旋用下面这段代码定义旋转边界条件for theta 0:pi/20:2*pi phase_shift createParam(m,topological_charge); setBoundary(ring_surface, Phase, phase_shift*theta); end这里的topological_charge就是拓扑荷数改成奇数会出现偏振态分裂。曾经有个案例当拓扑荷从2变到3时远场光斑从甜甜圈变成三叶草——这就是偏振态被拓扑结构拿捏的死死的。三维能带计算最坑的是收敛性。建议先用这个脚本扫描布里渊区model.study(std1).feature(param).set(plist, linspace(0,pi,50)); model.study(std1).feature(param).set(pname, kx); model.sol(sol1).feature(s1).set(clist, [freq_range]);注意网格必须包含至少三个晶胞周期否则会出现伪带隙。记得用四面体网格配合边界层特别是处理空气孔结构时边界层能避免电场计算发散。comsol光子晶体仿真拓扑荷偏振态。 三维能带三维QQ因子计算。 远场偏振计算。Q因子计算有个隐藏技巧直接扫频太耗资源改用本征频率损耗材料法更高效。运行这段后处理脚本Q real(freq_eigen)/(2*imag(freq_eigen)); exportData(Q_factor, Q);遇到过某光子晶体腔的Q值从1e4暴跌到1e3八成是结构对称性被破坏导致泄露模出现。这时候该去检查能带图中的模式斜率——斜率越陡Q值越高。远场偏振计算必须注意坐标系转换。用这个远场投射公式E_theta Ex.*cos(theta) Ey.*sin(theta); E_phi -Ex.*sin(phi) Ey.*cos(phi);曾经掉进过偏振椭圆长轴方向反直觉的坑吗其实是忘了考虑传播相位延迟。有个验证技巧当拓扑荷为偶数时远场偏振会出现对称轴翻转这现象在量子光学里居然和贝尔态有关联。最后提醒所有三维仿真记得开启忽略实体间微小间隙选项不然网格划分能卡到你怀疑人生。参数化扫描时优先用全局变量控制晶格常数这样调整结构时能自动保持带隙位置——别问怎么知道的都是血泪教训。