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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » COMSOL Multiphysics & HYPERWORKS » 用COMSOL仿真激光在光纤中传输的光热效应问题
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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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1楼 2016-01-13 14:53:13
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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~
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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
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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？
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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！
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5楼2016-01-13 18:39:49
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