文档介绍：SOL-SOL中国
在高频电磁场计算中,波源设定是一类常见问题。
在光学领域,电磁波源类型很多,比如各种激光器(连续的脉冲的,直接出射的,波导输出的,Gaussian/Bessel/Flat-top/Lorentz等等),荧光分子在外加激光照射下发光;微波领域中的天线,矩形波导出射波源之类。
当计算一束已知的高斯光束照射到散射体上的电磁场分布时,光束既可以用背景场定义在计算域内,也可以定义在边界上。分子荧光,天线等有时能够简化为点辐射的情况,可通过点源定义。此外,可通过边电流定义边界辐射源。
电场还是磁场?根据Maxwell方程,电场与磁场之间满足法拉第定律,定义电场时磁场便确定下来,所以这里我们只考虑电场的定义。
表达式自定义?无论定义哪一种源,都无外乎把源的模值,或是矢量的各个分量写成表达式或函数,这一点与其他物理量一致。SOL_Multiphysics函数定义用户指南”。
是否要加时间项?电磁场求解研究类型分为频域和时域,两者的波源设定不同。频域计算时,默认所有矢量场值,包括电场、磁场、电流都以相同频率随时间简谐变化。因此,场值均是以空间为变量,不包含时间部分,而在时域计算时,光源定义需要给出时间部分的表达式。以一个单频边界电场源为例,频域中定义E(x,y,z),时域定义是E(x,y,z)*exp(i*omega*t),其中omega是简谐变化的角频率。
我们将电场源定义分为空间和时间分别讨论:
1.  空间部分
a.  点源:点偶极子(Electric point dipole)/简化磁流源(ic current),下图中画出了两种点源附近的电场矢量方向图,可从分布判断选择哪一种定义。
 
点偶极子(Electric point dipole)                             磁流(ic current)
b.      边界源:
边界电流、电场、磁流易于理解,此处略。
面源定义的常见情况,一种是已知场在边界上的分布;另一种是场分布满足特定的波导模式,而波导模式是需要计算得到的。
对于已知光束,若是满足已知的解析表达式(比如基模高斯光束),可在散射边界(Scattering Boundary Condition, SBC)中定义,包括两个部分:场分布和波矢方向。
场分布在电场分量中添写表达式即可。波矢方向需稍加说明,对于一束斜入射的平面波来说,有两种方式定义,一是把倾斜位相因子定义在场空间表达式中,二是定义在波矢中,两者选其一勿重复。其中的原理可以从SBC的Settings>Equation表达式中判断出来。
同理其他类型的光束,差异仅仅是电场分布的定义。
(Model Library > RF Module > Optics and Photonics > second_harmonic_generation)便利用散射边界定义了一个时空均为高斯分布的光束。
另外,SOL中常用函数和算符,在帮助文档中可查到:SOL Multiphysics > Global and Local Definitions> Operators, Functions, and Variables Reference
高斯脉冲的时域传输及二次谐波产生
Model