COMSOL Multiphysics® 5.6 Release Highlights


Ray Optics Module Updates


Ray Optics Module사용자 분들을 위하여, 빠르고 정확한 광 출력 기능, 입자들로 가득 찬 매질이나 거친 표면에서 광선 산란을 위한 기능, 상세한 형상 없이 근축 렌즈 시스템을 빠르게 설정하기 위한 Ideal Lens기능이 제공됩니다. 이 기능과 다른 기능들에 대한 상세한 내용은 아래 내용을 보시기 바랍니다.


Faster and More Accurate Ray Rendering


Ray Trajectories기능을 이용하여 결과 출력 시, 새로운 설정을 이용하면 해석결과에서 적절한 출력 시간 데이터가 없더라도 형상의 표면과 광선의 모든 교차점을 정확하게 출력할 수 있습니다. 표면의 모든 광선들의 모든 교차점을 완벽하게 출력하기 위해 이전에는 광선 수에 따라 2차식을 이용하여 출력되었지만, 새로운 방식은 광선 수에 따라 선형으로 출력되어, 광선 수가 매우 많을 때 출력 속도가 많이 향상되었습니다. 이 기능은 광선과 구나 반구 면과의 교차점 계산에도 적용할 수 있습니다. 이 새로운 기능을 다음의 예제에서 확인할 수 있습니다 :

  • bow_tie_laser_cavity
  • laser_cavity_with_a_thin_lens
  • transparent_light_pipe
  • petzval_lens_stop_analysis
  • two_mirror_laser_cavity
  • white_pupil_echelle_spectrograph


Ray Trajectories기능에서 새로운 “All”옵션은 빠르고 보다 정확하게 광 결과를 출력합니다.

Ray Trajectories기능에서 새로운 “All”옵션은 빠르고 보다 정확하게 광 결과를 출력합니다.



Partial Transparency in Plots


플롯의 부분 투명도 설정은 광범위한 분야에서 사용할 수 있지만, 주변 형상의 표면들과 함께 광 궤적이 출력되는 것처럼 많은 출력기능들이 복합적으로 사용되는 Ray Optics에서 이 기능의 사용은 중요합니다. 부분 투명도 설정은 카메라 경통을 통과하는 광선도 깔끔하게 출력할 수 있게 합니다. 새로운 투명도 설정을 하단의 예제들을 통하여 확인할 수 있습니다:

  • compact_camera_module
  • cross_grating_echelle_spectrograph
  • double_gauss_lens_image_simulation (새로운 모델)
  • double_gauss_lens
  • gregory_maksutov_telescope
  • luneburg_lens
  • newtonian_telescope_structural_analysis
  • newtonian_telescope
  • petzval_lens_stop_analysis
  • petzval_lens
  • schmidt_cassegrain_telescope
  • white_pupil_echelle_spectrograph


광선은 투명한 렌즈 시스템에서 불투명한 선으로 출력되었습니다.

광선은 투명한 렌즈 시스템에서 불투명한 선으로 출력되었습니다.



Optical Scattering in Domains


Scattering Domain기능을 이용하여 물방울이나 먼지, 연기, 거품, 다른 작은 입자들에 의한 광선 감쇄를 모델링 할 수 있습니다. 이 기능은 산란 입자의 소멸과 산란, 흡수 단면적을 계산합니다. 이 기능은 레일리(Rayleigh) 이론과 미(Mie) 이론, 그 외 광학적으로 큰 산란 입자를 위한 점근법 모델들을 지원합니다. 미 이론을 이용하여 소멸과 산란 단면적을 계산하는 기능은 일반적인 함수와 같이 사용할 수 있고, COMSOL®소프트웨어에서 어디서든지 사용할 수 있습니다. 광선의 소멸은 무작위로 이루어 지거나, 광선 세기가 계산되면 각 광선의 세기를 지속적으로 감쇠시킬 수 있습니다.

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Reflection and Refraction at Rough Surfaces


Scattering Boundary기능이 표면으로부터 광선이 산란되는 것을 유연하게 고려하기 위해 제공됩니다. 반사나 투과에서 산란 광선을 선택할 수 있습니다.

광선은 Scattering Surface경계조건에서 양쪽 방향으로 산란됩니다.

광선은 Scattering Surface경계조건에서 양쪽 방향으로 산란됩니다.


Scattering Surface경계조건이 Spot diagrams에서 표면 경사율 변화에 따른 영향을 출력하기 위해 사용되었습니다.

Scattering Surface경계조건이 Spot diagrams에서 표면 경사율 변화에 따른 영향을 출력하기 위해 사용되었습니다.



Ideal Lens Boundary Condition


Ideal Lens기능은 알려진 초점 거리를 가진 근축 표면 모델을 위해 사용될 수 있습니다. 등가 근축 렌즈들을 정의하기 위해 얇거나 두꺼운 렌즈 공식을 상용할 수도 있습니다.

Ideal Lens기능을 “완벽한”렌즈 모델을 위해 사용될 수 있습니다.

Ideal Lens기능을 “완벽한”렌즈 모델을 위해 사용될 수 있습니다.

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New Cone-Based Ray Release: Flat Cone in 3D


3차원 모델에서 광선들을 원뿔 형태로 방출할 때, “fan”이나 “flat” 원뿔을 정의할 수 있습니다. 평면에 놓이도록 광선의 평면 원뿔 방향을 지정할 수 있습니다. 게다가 다른 원뿔형 광선 방출 기능에서 가로 방향을 선택할 때 더 많은 유연성을 제공하여, 원뿔 분포에서 광선의 정확한 위치를 더 잘 제어 할 수 있습니다.

광선들이 xy평면에서 평면 원뿔 형태로 방출되어, 이중 가우스 렌즈 시스템 방향으로 전파됩니다.

광선들이 xy평면에서 평면 원뿔 형태로 방출되어, 이중 가우스 렌즈 시스템 방향으로 전파됩니다.

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Random Sampling of Vacuum Wavelength, Frequency, and Other Variables


입자의 보조 종속변수를 초기화 할 때, 초기 값을 특정 값으로 샘플링 하거나 5.6버전의 새로운 기능을 이용하여 무작위로 샘플링 할 수 있습니다. Random 옵션을 사용할 때, 내장된 정규분포, 로그 정규, 균일 분포를 이용하여 샘플링 할 수 있습니다. 광선들이 다색광이라면 파장이나 주파수 분포 또한 특정 값이나 무작위로 샘플링 할 수 있습니다.

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Reset Ray Frequency or Vacuum Wavelength


경계면에서 광선들이 반사될 때, 광선들의 진공 파장이나 주파수를 다시 초기화 할 수 있습니다. 특정 값을 지정하거나 분포에서 샘플링 할 수 있습니다.

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Easier Sampling from Uniform Distributions


입자들의 보조 종속 변수들을 초기화 할 때, 초기값들이 균일 분포로부터 샘플링 되었다면, 분포의 최대값과 최소값을 정의 할 수 있습니다. 이전 버전은 평균과 표준 편차를 정의해야 했습니다. 이 기능은 다색광을 방출할 때, 광선 주파수나 진공 파장의 초기값들에도 적용할 수 있습니다. 새로운 기능을 Czerny-Turner Monochromator 모델에서 확인 할 수 있습니다.

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Absorbing Thin Dielectric Films


Material Discontinuity노드에 Deposited Ray Power하위 노드를 추가하여 경계에서 흡수특성을 가진 얇은 유전 필름에서 누적된 광선 파워를 계산할 수 있습니다. 만약 반사하거나 굴절되는 면에 복소수 굴절률을 가진 얇은 코팅이 있다면, 에너지 중 일부는 표면에 누적될 것입니다. 또한 박막 유전체 필름에서 복소수 굴절률을 다루기 위한 부호 규칙이 도메인에서 복소수 굴절률을 고려하는 방법과 일치하도록 개선 되었습니다

New Geometry Parts


Ray Optics모듈의 Part Library는 새로운 Spherical Polygonal Lens 파트를 제공합니다.

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새로운 Spherical Polygonal Lens파트를 사용한 마이크로 렌즈 배열.

새로운 Spherical Polygonal Lens파트를 사용한 마이크로 렌즈 배열.


New Tutorial Models and Applications


Ray Optics모듈에서는 두 가지 새로운 예제들이 제공됩니다.

Double Gauss Lens Image Simulation

광선들이 불러온 이미지를 이용하여 물체면(왼쪽)에서 광선들이 방출되고, 렌즈 시스템을 통과한 후 이미지면(오른쪽)에서 수집됩니다.

광선들이 불러온 이미지를 이용하여 물체면(왼쪽)에서 광선들이 방출되고, 렌즈 시스템을 통과한 후 이미지면(오른쪽)에서 수집됩니다.

Petzval Lens Geometric Modulation Transfer Function

Application Builder의 Method를 이용하여 Petzval렌즈의 형상 조절 전달 함수가 계산되었습니다.

Application Builder의 Method를 이용하여 Petzval렌즈의 형상 조절 전달 함수가 계산되었습니다.