comsol BIC本征态计算，支持comsol直接出图。 2019PRL。 此为通用算法

comsol BIC本征态计算支持comsol直接出图。 2019PRL。 此为通用算法COMSOL这货玩本征态计算是真能整活。前阵子搞光子晶体的时候发现它的BIC连续谱束缚态求解功能有点东西直接调参数就能出图。2019年PRL那篇论文里提到的通用算法其实在软件里已经内置了现成的套路咱不用自己造轮子。comsol BIC本征态计算支持comsol直接出图。 2019PRL。 此为通用算法先整点几何模型试试水。在模型向导选电磁波-频域然后随手画个二维光子晶体结构。记得在全局参数里塞几个变量比如晶格常数a500nm圆柱半径r0.3*a这种后面改参数不用重新建模贼方便。代码片段大概长这样% 全局参数定义 a 500e-9; r 0.3*a; k0 2*pi/(1550e-9); % 工作波长边界条件要特别注意完美匹配层(PML)必须安排上。但BIC的特性决定了它对外辐射得是零所以得在周期性边界里玩花样。有个骚操作是设置Floquet周期边界时把波矢kx设为扫描变量这样能自动抓取Gamma点的模式% Floquet边界设置 floquet mphphysic(floquet, emw, Floquet1); floquet.set(k, {0 0 kz}); % 这里kz用来扫参数空间求解器配置才是重头戏。本征频率计算选频域分解法记得勾选Shift选项。这个偏移量要设在工作频率附近比如1550nm对应约194THz不然算到地老天荒也抓不到模式。代码配置里藏着个彩蛋——把特征值缩放模式改成Auto软件会自动处理发散问题。% 本征求解器参数 study mphstudy(Eigenfrequency); study.set(shift, 2*pi*194e12); % 频移量 study.set(numbmodes, 5); % 算前五个模式后处理阶段要看电场分布里的玄机。真·BIC模式的Q值会爆表辐射损耗几乎为零。在截面图上用箭头图叠加等高线能清晰看到电场局域在结构内部。有个冷技巧是导出模式场后做傅里叶变换看看k空间有没有落在光锥外这才是验证BIC的终极姿势。% 模式验证脚本 Ex mphinterp(model, emw.Ex, dataset, dset1); [Px, Py] fft2shift(Ex); % 自定义傅里叶变换函数 contourf(kx_grid, ky_grid, abs(Px)); % 绘制k空间分布最后说个坑网格剖分别太糙BIC对结构对称性敏感得很建议在关键区域用极端细化的三角形网格。算完记得检查模式能量是否主要分布在介质区域别让PML把结果带偏了。用这个套路基本能复现大部分文献里的BIC结果不用跪求原作者代码的感觉真香。