comsol三次谐波本征手性BIC,远场偏振图手性透射曲线二维能带图Q因子图电场图所见即所得 大子刊nc复现在连续介质中束缚态驱动下具有最大和可调谐手征光学响应的平面手征超表面今天咱们来盘一盘Nature Communications上那篇关于手性超表面的神操作。这哥们儿愣是在连续介质里搞出了超强手性响应关键还拿BIC束缚态当发动机这玩法简直就像在光学领域开挂。废话不多说直接上硬菜先看二维能带图这个灵魂拷问——怎么在COMSOL里搞出传说中的Dirac锥这里有个骚操作设置周期性边界时记得把k矢量扫描范围定在Γ点到X点之间。注意看这个参数设置model.param.set(k_x, 0.1*pi/a); model.param.set(k_y, 0:0.01:pi/a);这里的a是晶格常数别傻乎乎用默认值要根据实际结构尺寸调整。当看到能带在特定频率突然掉坑里恭喜你BIC出现了这时候电场分布绝对带感直接上切片图![电场分布示意图]注意看边缘区域的场强集中现象这就是典型的准BIC特征。Q因子飙到1e5不是梦但记得在频域求解器里把网格加密到λ/20以下不然数值误差能让你哭出来。说到手性透射曲线这里有个坑千万别踩——偏振基矢必须用琼斯矢量来定义。用错基矢系统的话左右旋分量能给你整出完全相反的结果。实测代码这么写T_L abs(s21_LeftCircular).^2; T_R abs(s21_RightCircular).^2; CD (T_L - T_R)./(T_L T_R);当CD值冲到0.9以上时说明手性响应到位了。不过要注意入射角度别超过15度否则BIC会离家出走。comsol三次谐波本征手性BIC,远场偏振图手性透射曲线二维能带图Q因子图电场图所见即所得 大子刊nc复现在连续介质中束缚态驱动下具有最大和可调谐手征光学响应的平面手征超表面远场偏振图才是真·装逼利器。在辐射场计算里一定要用远场投影功能同时开启斯托克斯参数计算。这个设置藏在后处理菜单的第三层找到后直接导出偏振椭圆分布![远场偏振示意图]看到那些旋转方向整齐划一的小箭头没这就是本征手性BIC的身份证。想调谐响应改结构不对称度参数delta从0.1调到0.3透射峰能给你表演个红移漂移。最后压轴的三次谐波生成重点在非线性材料的设置。别直接用默认的χ⁽³⁾值要根据实验数据反推有效非线性系数。频域求解要开两个频率model.physics(ewfd).feature(freq1).set(frequency, f0); model.physics(ewfd).feature(freq2).set(frequency, 3*f0);当基频光撞上BIC模式三次谐波效率能暴增三个量级。不过内存占用会飙到32G以上记得关掉其他吃内存的软件别问我是怎么知道的...这波操作下来基本能把NC那篇paper复现个七七八八。最后友情提示COMSOL别用最新版某些老版本的BIC模块反而更稳定。祝各位在手性超表面的坑里玩得愉快记得备份模型文件血泪教训啊