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光子器件FEM多物理场仿真

共计 30 章节
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01
课程导入与仿真目标定义
目标=光子器件多物理场仿真的典型工程… · FEM方法定位 · 学习路径与工具链概览
课程导入仿真目标定义
02
光子器件中的多物理场耦合场景
目标=光-热-电-力耦合来源 · 典型器件案例（波导 · 微环
光子器件多物理场耦合场景
03
FEM数学基础与光子器件控制方程
目标=Helmholtz方程 · 频域/时域形式 · 弱形式推导与边界条件物理含义
FEM数学基础
04
光子器件几何建模与参数化
目标=波导 · 微环 · 光栅
光子器件几何建模参数化
05
材料属性与色散模型设置
目标=Si · SiO2 · SiN
材料属性色散模型设置
06
网格划分策略与光子器件精度控制
目标=波长尺度网格 · 边界层网格 · 自适应网格与收敛性验证
网格划分策略光子器件精度控制
07
光学模式分析与有效折射率求解
目标=模式求解设置 · 有效折射率 · 模场分布
光学模式分析有效折射率求解
08
波导与微环谐振器的FEM光学仿真
目标=直波导 · 弯曲波导 · 微环谐振谱
FEM波导
09
光子晶体与亚波长结构FEM仿真
目标=能带计算 · 缺陷模式 · 透射谱与场分布分析
FEM光子晶体
10
热光效应仿真
目标=温度场求解 · 热光系数设置 · 波导有效折射率温漂与微环谐振波长漂移
热光效应仿真目标=温度场求解
11
电光效应仿真
目标=Pockels效应 · 载流子色散效应 · 调制器电容-电压与折射率变化耦合计算
电光效应仿真Pockels
12
载流子输运与光学耦合仿真
目标=半导体漂移-扩散方程 · 载流子浓度分布 · 等离子体色散效应与光场耦合
载流子输运光学耦合仿真
13
光-热-电多物理场耦合仿真流程
目标=顺序耦合与全耦合策略 · 数据传递 · 收敛控制与典型调制器案例
电多物理场耦合仿…目标=顺序耦合
14
应力与光弹效应仿真
目标=热应力 · 薄膜应力 · 光弹系数与波导折射率变化及相位误差分…
应力光弹效应仿真
15
非线性光学效应的FEM仿真
目标=克尔效应 · 双光子吸收 · 自相位调制与微环中的非线性动力学
FEM非线性光学效应的
16
时域有限元与光子器件瞬态仿真
目标=时域Helmholtz方程 · 脉冲响应 · 调制带宽与瞬态热响应
时域有限元光子器件瞬态仿真
17
光子器件频域-时域联合仿真
目标=频域模式求解与时域传播结合 · S参数提取与信号完整性分析
光子器件频域时域联合仿真
18
边界条件与开放区域处理
目标=PML · 散射边界条件 · 周期边界条件与光子器件辐射损耗计算
边界条件开放区域处理
19
光子器件FEM仿真中的数值稳定性与收敛性
目标=迭代求解器选择 · 预条件 · 收敛判据与误差估计
FEM光子器件
20
多物理场网格匹配与数据映射
目标=不同物理场网格差异 · 插值方法 · 守恒性与映射误差控制
多物理场网格匹配数据映射
21
硅基微环调制器多物理场仿真实战
目标=从几何建模到光-电-热耦合 · 调制效率与带宽预测
硅基微环调制器多…目标=从几何建模…
22
LiNbO3电光调制器FEM仿真实战
目标=各向异性材料建模 · 电极设计 · 电场-光场耦合与半波电压计算
LiNbO3FEM
23
光子晶体微腔传感器多物理场仿真
目标=光学模式 · 热噪声 · 折射率传感灵敏度与检测极限分析
光子晶体微腔传感…目标=光学模式
24
硅光波导热光开关仿真实战
目标=加热器设计 · 温度场分布 · 开关响应时间与功耗优化
硅光波导热光开关…目标=加热器设计
25
光子器件封装与热管理仿真
目标=封装应力 · 热沉效应 · 温度均匀性与器件性能可靠性评估
光子器件封装热管理仿真
26
仿真结果后处理与可视化
目标=场分布 · 光谱 · S参数
仿真结果后处理可视化
27
实验对比与模型校准
目标=仿真与实验偏差来源 · 参数反演 · 模型修正与置信度评估
实验对比模型校准
28
光子器件多物理场仿真自动化与脚本化
目标=参数扫描 · 优化循环 · 批量仿真与结果数据库管理
光子器件多物理场…脚本化
29
光子器件逆向设计与FEM仿真结合
目标=目标函数定义 · 拓扑优化 · 伴随方法与多物理场约束优化
FEM光子器件逆向设计
30
课程综合项目
目标=完整光子器件多物理场仿真项目选… · 建模 · 求解
课程综合项目目标=完整光子器…