Analyze Micro- and Nano-Optical Devices
with the Wave Optics Module


Simulation Software for Optimizing Optical Devices

실험 데이터 및 이론과 함께 설계된 광학 시스템을 해석을 통하여 검증할 수 있습니다. 그러나 구조물이 파장보다 아주 큰 광학적으로 큰 구조물에 대한 일반적인 해석 방법은 해석 자원을 많이 사용하고 해석 시간이 오래 걸릴 수 있습니다. COMSOL Multiphysics의 Wave Optics 모듈은 광학 모델링이 필요할 때 사용할 수 있는 효율적인 모듈입니다.

Wave Optics 모듈에서는 일반적인 방법보다 훨씬 적은 해석 자원을 사용하여 광학적으로 큰 장치를 해석할 수 있는 특별한 Beam Envelop Method를 제공합니다. 이 기능은 비선형 전파에 유용한 도메인 편광과 같은 광학시스템을 해석하는데 사용할 수 있습니다. 렌즈나 반도체 재료 및 기타 분야에 사용되는 유리를 포함하여 약 1400개 이상의 굴절률에 대한 분산 매질 라이브러리도 제공됩니다.

포토닉 장치나 광집적회로, 광 도파관, 커플러, 광섬유 등에 대하여 최적화된 설계를 위해서는 실제 현상에 가깝게 해석하여야 합니다. COMSOL의 다중물리 모델링 기능을 이용하면 다른 물리현상이 광학 구조에 어떠한 영향을 미치는지 연구할 수 있습니다. 예를 들어 레이저 가열이나 반도체의 캐리어 이동, 응력 광학 효과 등입니다.


Model Optically Large Problems with the Beam Envelope Method

파동 광학은 복잡한 문제들을 효율적으로 모델링 하고 해석할 수 있는 수치적 방법이 필요합니다. Beam Envelop Method는 일반적인 방법을 사용하지 않고, 광학적으로 큰 해석을 위해 천천히 변하는 전기장의 엔빌로프를 해석합니다. 이 방법은 일반적인 해석방법과 비교하여 각 각의 진행하는 파동을 해석하는데 훨씬 적은 메시요소가 사용됩니다.

Beam Envelope Method는 파동광학 해석을 위한 효율적이고 신뢰성 있는 방법입니다. 그리고 Wave Optics 모듈에서는 Maxwell방정식의 직접 이산화를 기반으로 하는 전통적인 파동 전파 방법도 제공합니다. 두 가지 방법 모두 유한 요소법(FEM)을 기반으로 합니다.








광자 밴드 갭에 의해 특정 주파수 범위의 빛만 진행할 수 있는 포토닉 크리스탈 도파관

광자 밴드 갭에 의해 특정 주파수 범위의 빛만 진행할 수 있는 포토닉 크리스탈 도파관





What You Get with the Wave Optics Module

Wave Optics 모듈은 COMSOL Multiphysics®의 핵심 기능과 결합하여 파동 광학 해석을 위한 다양한 기능들을 제공합니다.

The Wave Optics Module includes tools for modeling:

  • 포토닉 장치
  • 광집적회로
  • 광도파로
  • 커플러
  • 광섬유
  • 광 결정
  • 비선형 광학
  • 다중 주파수에 대한 고조파 생성
  • 레이저
    • 막대 레이저
    • 평판 레이저
    • 디스크 레이저
    • 반도체 레이저
    • 레이저 가열
    • 레이저 빔 전파
  • 플라즈몬과 플라즈모닉 장치
  • 격자
    • 광섬유 브래그 격자
    • 육각 격자
  • 산란
    • 광산란
    • 표면 산란
    • 나노입자 산란
  • 편파
  • 테라헤르쯔 장치
  • 증폭기
  • 광리소그래피
  • 광전자
  • 광센서
  • 메타물질
  • 홀로그램 데이터 저장장치
  • 그래핀


Multiphysics couplings:

Included with the Wave Optics Module:

  • 레이저 가열

Accessible with additional modules:

  • 반도체 물리현상에 대한 광전자
  • 구조적 변형 및 응력, 열팽창으로 인한 성능 변화
  • 전기-광학(EO) 효과
  • 자기-광학(MO) 효과
  • 응력-광학(SO) 효과
  • 음향-광학(AO) 효과
  • 파동광학과 결합된 기하광학 해석



Wave Optics Module Features and Functionality

아래의 부분들을 통하여 Wave Optics Module의 기능을 확인 할 수 있습니다..

Predefined Physics Interfaces: Model Optical Processes and Structures

Wave Optics 모듈에서는 광범위한 마이크로 및 나노 광학 장치들을 모델링 하기 위해 정의된 인터페이스가 제공됩니다.