comsol—偏振光仿真

光矢量的振动方向在传播过程中保持不变，只是它的大小随位相改变，这种光称为线偏振光

圆偏振光的特点是，在传播过程中，它的光矢量大小不变，方向绕传播轴均匀地转动，端点轨迹是一个圆。

椭圆偏振光的光矢量大小和方向在传播过程中都有规律地变化，光矢量端点沿着一个椭圆轨迹运动。

光在空间中传播的方程为

在直角坐标系中分解

我们在该例中设置传播方向沿x轴方向所以α=0°，β=γ=90°

接下来利用comsol对该现象进行仿真

选择模型 三维>电磁波，频域(ewfd)>波长域

在参数栏中输入以下参数

构建几何，几何设置为一个1000nm的球体，球体设置两层，外层200nm

右键定义,选择虚构域>完美匹配层，将外层选中，并选中几何，将类型改为球面

材料选择空材料，在材料属性中选择 电磁模型>折射率>折射率，实部

将折射率，实部输入n_air

选中电磁波，频率，选择设置栏中的公式，选择散射场，背景场波形改为用户定义，因为波为沿x轴方向传播，所以x方向电场设置为0,设置另外两个方向的电场。

这里若y、z方向相位相差的整数倍，则为线偏振光，若为半整数倍，则为圆偏振光，其他情况为椭圆偏振光

同时将外部的完美匹配层再次选中为散射边界条件

对网格进行设置，将最大网格单元大小控制参数选为波长，最小真空波长输入lambda

最后开始计算，绘制出的电场如图所示

右键结果生成三维绘图组，选择生成体箭头，绘制出y、z方向的电场，最终绘制yz的合电场，

选则合适的栅格点，并修改为不同的颜色，选择绘制

若要去掉边框，选择三维绘图组，在绘图设置中取消勾选绘制数据集的边

最后输出动画

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