062 – COMSOL超材料专题教程②环形结构Fano共振（带讲解视频）

本例是“COMSOL光学超材料专题教程”中的第二讲，首先展示一下教程的海报：

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下面是针对第二讲的详细介绍：

基本介绍：

• 主要内容：根据发表在 Results in Physics 上的论文《Dual-Fano resonances and sensing properties in the crossed ring-shaped metasurface（作者：Zhihui He等）》，复现了其中的 Fig.2ade，还增加了论文中没有的磁场分布、吸收功率密度分布、电流密度分布、电荷密度分布等；
• 最后举的例子基于 COMSOL 频域求解，使用的软件版本为 COMSOL 6.0 (6.0.0.318)；
• 计算所需的内存：12 GB；
• 涉及的内容：建立三维模型、定义全局参数、用自己定义的参数构建几何结构、几何结构的布尔操作-差集、用折射率定义材料、从材料库中添加材料、周期性端口、周期性边界条件、手动绘制网格及其要点、在三维数据集中创建截面子数据集、自己写公式计算功率密度分布、自己写公式计算电流分布、自己写公式计算电荷分布、一维绘图组-全局、二维绘图组-表面、二维绘图组-面上箭头、二维绘图组-流线、三维绘图组-表面、三维绘图组-切面 等；
• 绘制了：透射率、反射率、吸收率曲线、电场大小分布、瞬时电场E_z分布、磁场大小分布、折射率分布、介电常数分布、吸收功率密度（W/m³）分布、金属中的电流密度分布、金属的表面电荷分布；
• 本次课录制了时长为 1 h 20 min 的讲解视频。
• 付费后可以观看讲解视频，并下载案例文件。购买此案例不附带答疑指导。

包含的文件截图、课程视频截图：

详细描述：

如上图所示，基本单元由两个交叉的金环构成，两个金环的大小不同，衬底是 SiO₂。图中 P_x = P_y = 400 nm、r_1in = 75 nm、r_1out = 100 nm、r_2in = 65 nm、r_2out = 90 nm、d = 60 nm，金环的厚度为 50 nm。SiO₂ 的折射率取 1.45，Au 的折射率用 COMSOL 材料库中内置的 Au 材料。

      沿x方向偏振，波长为 500 ~ 1500 nm 的线偏振平面光从上往下照射。复现论文中的透射率和瞬时电场E_z分布图，还画出了论文中没有的结果：反射率、吸收率、电场大小分布、磁场大小分布、吸收功率密度分布、金属中电流密度分布、金属表面电荷分布。

计算的内容和结果：

1、透射率曲线（左蓝色线：论文中的结果，右：本例的结果），本例既计算了总透射率，又计算了(0,0)阶衍射的透射率 👇

2、反射率、总吸收率曲线（这张图论文中没有给出）👇

3、透射谱中两个峰值处的瞬时电场E_z分布（左：论文中的结果，右：本例的结果），(d)峰和(e)峰的标注见上面的透射率曲线 👇

4、波长1190 nm处的电场大小分布（左）和磁场大小分布（右）（这张图论文中没有给出）👇

5、波长1500 nm处的折射率实部、虚部分布（这张图论文中没有给出）👇

6、波长1500 nm处的介电常数实部、虚部分布（这张图论文中没有给出）👇

7、波长1190 nm处的吸收功率密度分布，左图是软件内置的结果，右图是我自己写公式计算的结果（这张图论文中没有给出）👇

8、波长1190 nm处的电流密度分布矢量场图，左图是软件内置的结果，软件内置的结果没法单独画感应电流，它把空气中的位移电流也画出来了，右图是我自己写公式计算的结果（这张图论文中没有给出）👇

9、波长1190 nm处的电流密度分布流线图（这张图论文中没有给出）👇

10、波长1190 nm处的表面电荷密度分布图，软件不提供此结果，只能自己写公式画出（这张图论文中没有给出）👇

付费后将能看到讲解视频，并下载讲解过程中做出来的模型文件。

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