COMSOL5.0版本中射线光学模块介绍

在线性波延迟器模型中进行了演示。

光线本身可以从域、边界以及任何用户指定的点上入射到模型中。光线可以呈球形、半球形或圆锥形分布。也可以通过指定地球上的一个位置来模拟太阳光照射。除了光线路径、强度和极化，如需要也可以计算相位。这使得我们可以计算表面光强和干涉模式。这方面的例子包括模拟一个碟式太阳能收集器，以及计算迈克耳逊干涉仪的干涉模式。

射线光学模块中不包括哪些内容？

射线光学模块不直接考虑与尺寸和波长相当结构的相互作用。

例如，分析如下图所示的菱形金属物体平面波散射。如果波长与物体尺寸相当，那在物体周围会有明显的衍射，物体背后的区域将被照亮。同样，入射到波长尺寸狭缝上的平面波会发生明显的衍射和展宽。对这些效应中任何一个的模拟都需要波动光学模块或RF 模块中的全波方法。

菱形物体向各个方向散射电磁波(左)散射体背后也有明显的照亮，入射到狭缝的平面波(右)将展开。两张绘图的颜色都显示了电场模。

另一方面，几何光学方法不考虑这些衍射现象。代表平面波的射线在表面发生镜面反射，将不会照亮物体背后的区域。穿过狭缝的射线不展开。如果光波长远小于物体尺寸，这些都是有效的近似。

通过几何光学方法分析平面波中的菱形对象(左); 穿过狭缝的平面波(右)未发生任何衍射

现在，射线光学模块暂时也没有考虑依赖于光强的折射率。不过，正如BK-7 光学玻璃中的自聚焦模型中所示，这类问题可以通过波动光学模块的波束包络公式解决。

总结及下一步

射线光学模块的完整功能均已通过案例库模型展示，您可以在我们的软件或在线案例库中找它们。

如果您有兴趣使用射线光学模块来满足你的任何模拟需求，请与我们联系。

来源：COMSOL-China微信号