MATLAB与COMSOL耦合光纤仿真工具

资 源 简 介

本项目开发一个MATLAB程序，实现与COMSOL Multiphysics的接口耦合，能够自动生成光纤几何模型、设置材料参数、定义边界条件并执行电磁场仿真分析，为光纤设计与优化提供高效数值工具。

详 情 说 明

基于MATLAB与COMSOL耦合的光纤模型仿真与边界条件分析程序

项目介绍

本项目开发了一个MATLAB程序，用于构建光纤模型并进行数值仿真分析。程序通过COMSOL-MATLAB LiveLink接口实现耦合，能够自动生成光纤几何模型、设置材料参数、定义边界条件，并执行电磁场仿真计算。项目采用有限元分析方法，对波动方程进行数值求解，为光纤设计和光学特性分析提供完整的仿真解决方案。

功能特性

• 参数化建模：支持纤芯直径、包层直径、折射率分布等几何结构参数化定义
• 材料属性配置：可设置纤芯折射率、包层折射率、损耗系数等光学参数
• 边界条件设置：自动配置完美匹配层(PML)、周期性边界等多种边界条件
• 实时数据交换：实现MATLAB与COMSOL的实时通信和仿真控制
• 可视化分析：提供电磁场分布、模式特性等结果的直观可视化展示
• 数据导出功能：支持COMSOL模型文件、数据文件和仿真报告的导出

使用方法

1. 在MATLAB环境中打开项目主文件夹
2. 运行主程序文件启动仿真界面
3. 输入光纤结构参数、材料参数和仿真配置
4. 设置边界条件和入射光参数
5. 执行仿真计算并查看结果
6. 导出仿真数据和报告

系统要求

• MATLAB R2020a或更高版本
• COMSOL Multiphysics 5.6或更高版本（需安装MATLAB LiveLink模块）
• 操作系统：Windows 10/11或Linux Ubuntu 18.04+
• 内存：至少8GB RAM（推荐16GB以上）
• 硬盘空间：至少10GB可用空间

文件说明

主程序文件实现了项目的核心功能，包括光纤几何模型的参数化构建、材料光学属性的配置管理、多种边界条件的自动化设置、与COMSOL仿真平台的实时数据交换接口、电磁场仿真计算过程的控制执行，以及仿真结果的可视化分析与数据导出能力。该文件作为整个项目的中枢控制系统，协调各功能模块的协同工作。