plasma-金属粒子散射-comsol

1、COMSOL小MUUIPHYSICSsX仿真周报plasma-金属粒子散射作者姬应科报告日期2017-9-169:05:58摘要模拟激光照射下的金属纳米粒子的散射。1全局定义作者姬应科日期Sep14,20172:13:44PM全局设置名称Plasma-金属粒子散射.mph路径E:simulationcomsolplasma-金属粒子散射.mphCOMSOL版本COMSOL5.3(开发版本:223)使用的产品COMSOLMultiphysicsWaveOpticsModule1.1参数1参数名称表达式值描述w1000nm1E-6m几何模型宽度t_pml150nm1.5E-7m完美匹配层厚度h17

2、50nm7.5E-7m空气腔咼h2250nm2.5E-7m底衬厚度n111空气折射率n21.51.5底衬折射率wl500nm5E-7m激光波长phi00入射激光在介质中的方位角thetapi/40.7854入射激光在空气中与Z轴的夹角（入射角）theta2asin(n1/n2*sin(theta)0.49088rad激光在底衬中的折射角I1MW/m'21E6W/m2入射激光强度pI*w"2*cos(theta)7.0711E-7W端口激光能量132组件1分量设置单位制SI2.1定义2.1.1变量变量1选择几何实体层整个模型名称表达式单位描述k1ewfd.kO*nlrad/m空

3、气中的波矢kxkl*cos(phi)*sin(theta)rad/mx分量kykl*sin(phi)*sin(theta)rad/my分量kz-kl*cos(theta)rad/mZ分量k2ewfd.k0*n2rad/m底衬中的波矢k2z-k2*cos(theta2)rad/m底衬中波失的Z分量变量2选择几何实体层域选择域1-17,20-24,26-37名称表达式单位描述ewfd.Ex0ewfd.Ey0ewfd.Ez0变量3选择几何实体层边界选择边界62,68名称表达式单位描述EOy_sin(phi)*exp(i*(kx*x+ky*y)端口入射光EOxcos(phi)*exp(-i*(kx*x

4、+ky*y)变量4选择几何实体层整个模型名称表达式单位描述nrelPoavnx*ewfd2.relPoavx+ny*ewfd2.relPoavy+nz*ewfd2.relPoavzW/m2相对时均功率流出（坡印廷矢量）S_scintop_surf(nrelPoav)/I散射截面S_absintop_vol(ewfd2.Qh)/I吸收截面S_extS_sc+S_abs消光截面2.1.2 组件耦合技术粒子内部耦合耦合类型积分算子名称intopl源选择几何实体层域选择域25金属表面耦合耦合类型积分算子名称intop2源选择几何实体层边界选择边界87-1122.1.3 选择物理空间（包含粒子，空气，底

5、衬）选择类型Explicit选择域18-19,25补集（完美匹配层）选择类型Complement选择域1-17,20-24,26-37金属表面选择类型Explicit选择边界87-1122.1.4 域属性完美匹配层1标记pmll选择几何实体层域选择域1-17,20-24,26-37选择几何描述值坐标名称x,y,z类型笛卡尔缩放描述值坐标拉伸类型多项式设置描述值典型波长来自物理场接口物理场由磁波，频域22.2几何12.3材料2.3.1空气空气选择几何实体层域选择域3-4,7-8,11-12,15-16,19-20,23-24,28-29,32-33,36-37材料参数名称值单位折射率实部n11折

6、射率虚部01折射率设置DescriptionValue折射率实部n1,0,0,0,n1,0,0,0,n1折射率虚部0,0,0,0,0,0,0,0,02.3.2 底衬底衬选择几何实体层域选择域1-2,5-6,9-10,13-14,17-18,21-22,26-27,30-31,34-35材料参数名称值单位折射率实部n21名称值单位折射率虚部01折射率设置DescriptionValue折射率实部n2,0,0,0,n2,0,0,0,n2折射率虚部0,0,0,0,0,0,0,0,02.3.3 Au(Johnson)Au(Johnson)选择几何实体层域选择域25名称值单位折射率实部n_interp(

7、ll/m*c_const/freq)1折射率虚部k_interp(ll/m*c_const/freq)12.3.4 端口1端口1选择几何实体层边界选择边界68方程SETTINGSDescriptionValue端口名称1DescriptionValue端口波激励开端口输入功率P模式相位0指定沉积功率关在内部端口上激活狭缝条件关端口类型用户定义输入量电场传播常数abs(kz)电模式场EOx,EOy,0变量端口2端口2选择几何实体层边界选择边界62方程SETTINGSDescriptionValue端口名称2端口波激励关模式相位0在内部端口上激活狭缝条件关端口类型用户定义输入量电场传播常数abs(

8、kz)电模式场EOx,EOy,023变量周期性条件1周期性条件1选择几何实体层边界选择边界60,63,129,132方程SETTINGSDescriptionValue周期性类型Floquet周期Floquet周期k矢量用户定义Floquet周期k矢量，x分量kxFloquet周期k矢量，y分量kyFloquet周期k矢量，z分量0DescriptionValue将反作用力项应用于所有物理场（对称）约束方法单元变换为中间映射自动变量2.3.5 周期性条件2周期性条件2选择几何实体层边界选择边界61,64,74,77方程SETTINGSDescriptionValue周期性类型Floquet周期

9、Floquet周期k矢量用户定义Floquet周期k矢量，x分量kxFloquet周期k矢量，y分量kyFloquet周期k矢量，z分量0将反作用力项应用于所有物理场（对称）约束方法单元变换为中间映射自动金属粒子设置描述值取大单兀尺寸20最小单元尺寸23.4最小单元尺寸关曲率因子0.6曲率因子关狭窄区域分辨率0.5狭窄区域分辨率关最大单元增长率1.5最大单元增长率关定制单元尺寸定制2.4.1底衬(size2)、冰底置设B-9Fli-11-isi_ii"HIVEH:选择几何实体层域选择几何geoml描述值取大单兀尺寸0.2*wl/n2最小单元尺寸23.4最小单元尺寸关曲率因子0.6曲率

10、因子关狭窄区域分辨率0.5描述值狭窄区域分辨率关最大单兀增长率1.5最大单兀增长率关定制单元尺寸定制2.4.2自由三角形网格1(ftri1)选择几何实体层边界选择边界60-61,63-64选择251S3ii.自由三角形网格12.4.3 自由四面体网格1(ftet1)几何实体层域选择域18-19,2531y自由四面体网格12.4.4 扫掠1(swe1)选择几何实体层域选择域1-17,20-24,26-37i-Jsgg旻，ssa:Ky描述值I单元数82.5绘图组2.5.1电场(ewfd)赛切面:电场模(V/m)theta=3.1416phi=3.1416Iambda0(l=0.5|jmxlO4N5theta=3.1416,phi=3