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ycljojo

金虫 (小有名气)

[求助] 用COMSOL仿真激光在光纤中传输的光热效应问题 已有3人参与

各位虫友你们好,我想仿真激光在光纤中传输的光热效应,即激光在光纤中损耗转化为热量的现象。
我选用COMSOL 波动光学模块和固体传热模块,添加多物理场耦合,study设置为频域-瞬态。
具体模型如下图所示,光纤材料为silica,外层为air,上下端口设置为数值端口。
但是计算总是显示不收敛,初步怀疑是边界条件的问题,请问这种结构该如何设置热场的边界条件?


谢谢!

用COMSOL仿真激光在光纤中传输的光热效应问题
fiber optothermal.jpg
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陈博万岁

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
简单说一下我对你这个2D模型的看法,不一定对。
一、关于边界条件:
1、silica和air之间的边界comsol默认为连续边界,不用任何设置;
2、air外应添加pml层,若最下端为input,则需要在最上端和左右两端添加,最上端的pml确保光纤内形成导模,左右两端的pml确保泄露到air中的光不反射回来;
3、如果是单模光纤,数值端口只给基模输入即可,和仿真过程中的收敛与否没什么关系;
二、关于网格:
除了在的纤芯内剖分很密的网格外,建议在silica和air的边界处设置边界层网格,以准确处理产生的倏逝波场;计算不收敛还是跟网格的关系比较大,手动剖分的网格最大单元数和波长相关。
三、疑问:
只选择光纤的一个子午切面来仿真合适吗?为何不用3D?光场分布和传热效应应该和场梯度有关系,不需要3D的描述吗?热场边界条件不太了解,不好意思帮不上你拉~
4楼2016-01-13 18:03:47
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j神奇小子

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
四周应加PML边界条件
2楼2016-01-13 16:45:03
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ycljojo

金虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by j神奇小子 at 2016-01-13 16:45:03
四周应加PML边界条件

你好,谢谢回复,温度场也要加PML边界条件,我原来用的散射边界条件,单独仿真光场是对的?
3楼2016-01-13 17:08:10
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ycljojo

金虫 (小有名气)

引用回帖:
4楼: Originally posted by 陈博万岁 at 2016-01-13 18:03:47
简单说一下我对你这个2D模型的看法,不一定对。
一、关于边界条件:
1、silica和air之间的边界comsol默认为连续边界,不用任何设置;
2、air外应添加pml层,若最下端为input,则需要在最上端和左右两端添加,最上 ...

回答的非常详细,我之前看案例库里的Optical Ring Resonator Notch Filter这个案例, 还疑惑为什么要设置phi相位而不用ewbe.beta_1计算,为什么设置field continuity边界条件,您的意思是因为这个案例是cland和core,中间不默认连续,需要手动添加场连续条件?

对于您回答的二。关于网络那一部分,port不是只能设置在最外侧吗,不能定义在PML里吧?
再次感谢!
5楼2016-01-13 18:39:49
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