comsol 超表面复现Qbic包含不限于内容结构变化透射谱偏振变化透射谱法诺曲线拟合bic位置Q因子计算多级子分解电场磁场模式图带矢量箭头等等超表面设计中BIC连续谱中的束缚态的调控一直是热点。咱们直接上干货聊聊怎么在COMSOL里复现Qbic特性。先搞结构参数化扫描——在App开发器里写个循环脚本让纳米柱高度从150nm到250nm跑起来for (int i0; iparameters.length; i) { model.param().set(h_nanorod, parameters[i]); model.study(std1).run(); exportData(T_parameters[i]nm.txt); }这里有个坑要注意边界条件里的散射场公式得选场散射否则透射谱的线型会失真。跑完数据扔进MATLAB做3D可视化用scatteredInterpolant处理非均匀采样点能清楚看到透射谷随高度红移的现象。偏振调控更有意思。在频域研究里加两个探针分别监测Ex和Ey分量。用极坐标图展示不同入射偏振角下的透射率变化时记得归一化处理theta linspace(0,2*pi,50); [T_rho,T_theta] meshgrid(T_data,theta); polarplot(T_theta, T_rho./max(T_rho),LineWidth,1.5)当结构对称性被打破时原本圆形的极坐标图会变成8字形这暗示着BIC向QBIC的转变。这时候的法诺曲线拟合得用Lorentz叠加模型def fano_fit(f, q, f0, gamma, A): return A*( (q*gamma/2 (f-f0))**2 ) / ( (f-f0)**2 (gamma/2)**2 )拟合时别直接用最小二乘建议加权重系数优先匹配共振峰位置。Q因子计算推荐频域导数法Qω₀/(2·dω)其中dω是相位变化最陡处的频带宽度。实际操作中取arg(T)的导数最大值点更准。comsol 超表面复现Qbic包含不限于内容结构变化透射谱偏振变化透射谱法诺曲线拟合bic位置Q因子计算多级子分解电场磁场模式图带矢量箭头等等多级子分解要祭出模式展开法。在周期边界条件下跑本征频分析用模式场分布判断级次[E_mode, H_mode] mphinterp(model,{emw.Ex,emw.Hy},coord,[x(:);y(:)]); quiver(x,y,E_mode, H_mode,AutoScale,off)箭头长度别超过单元周期的1/4否则会糊成一片。特别注意磁偶极子模式的涡旋中心是否偏离结构几何中心这是判断模式杂化的关键。最后给个实用技巧算大Q值别傻等频域扫描。用本征模式损耗微扰法设个虚部频率直接拿Qreal(ω)/(2*imag(ω))效率能提升十倍。但要注意PML层的反射相位匹配不然算出来的Q值会虚高——这是新手最容易翻车的地方。