comsol中的floquet周期k矢量是什么意思?

发布网友发布时间：2024-10-04 10:44

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热心网友时间：2024-10-05 14:52

在COMSOL中，周期边界条件主要有三种：连续、反周期和Floquet。

连续周期边界条件简单直观，即边界两端的幅度和相位完全相同。

反周期边界条件则是两端的幅度相同，但相位差180°，一侧是A，另一侧则为-A。

Floquet周期边界条件更为复杂，它在边界上产生相移。然而，为什么会产生相移呢？当入射波波阵面平行于边界，也就是说，波矢量垂直于边界时，边界处的波矢量相同，此时相移为0。Floquet周期边界在这一点上与连续周期边界相同，即周期波矢量为 [公式]，单位为 rad/m，方向垂直于边界。这意味着边界产生相移的前提是入射波以一定角度入射于边界，设此角度为 [公式]，如图所示。

直观来看，x方向的波矢量为 [公式]，y方向的波矢量为 [公式]。

当Floquet周期边界一侧入射波为A*[公式]，另一侧出射波则为A*[公式]。简单地说，两侧波之间存在一个相位差 [公式]。

在空间上，这一概念可能不易理解。将频率 [公式] 和时间 [公式] 转换为波数 [公式] 和位移 [公式] 后，一侧入射波为A*[公式]，另一侧则为A* [公式]。波数 [公式] 表示了波在单位距离上的周期性变化。因此，一侧的入射波与另一侧的出射波在波数和位移上存在差异，即波之间存在相位差 [公式]。