Webinar - Taller: Introducción práctica al modelado de óptica de rayos con COMSOL Multiphysics

Los revestimientos antirreflectantes se utilizan con frecuencia en los sistemas ópticos para reducir la cantidad de luz parásita que se produce cuando un haz de luz cruza de un medio a otro con un índice de refracción diferente. El ejemplo más sencillo de revestimiento antirreflectante es una capa de un cuarto de longitud de onda, en la que el grosor de una película dieléctrica monocapa se ajusta para que sea un cuarto de la longitud de onda óptica. Aunque un revestimiento monocapa puede reducir la reflectancia a cero para la luz de una longitud de onda y un ángulo de incidencia específicos, la reflectancia puede ser sustancialmente mayor para otras longitudes de onda. Una posible solución es utilizar un revestimiento multicapa que proporcione una reflectancia baja y constante en una banda espectral más amplia.

En este caso, la luz cruza un límite entre dos medios con diferentes índices de refracción en incidencia normal. Compararemos la reflectancia de dos revestimientos multicapa diferentes en una amplia gama espectral: un revestimiento de un cuarto (dos capas) y un revestimiento de un cuarto y medio (tres capas). Demostraremos que el revestimiento de cuarto y mitad de cuarto tiene una reflectancia más baja en la mayor parte del espectro visible.

Módulos utilizados: COMSOL Ray Optics Module.

Una parabólica puede concentrar la energía solar en un objetivo (receptor), lo que da lugar a flujos de calor locales muy elevados. Esto puede utilizarse para generar vapor, que puede utilizarse para alimentar un generador, o hidrógeno, que puede utilizarse directamente como fuente de combustible. En este modelo se calcula el flujo de calor que llega al receptor en función de la posición radial y se compara con los valores publicados. Se tienen en cuenta las correcciones debidas al tamaño finito del sol, al oscurecimiento del limbo y a la rugosidad de la superficie de la antena parabólica.

Módulos utilizados: COMSOL Ray Optics Module.

Un sistema láser de fibra industrial moderno de alta potencia puede emitir hasta 3 kW de radiación láser monomodo sobre las superficies que se van a cortar, taladrar, soldar o marcar. Incluso utilizando materiales altamente transmisivos, el componente óptico utilizado para enfocar el haz láser sobre las superficies objetivo puede verse afectado por la gran cantidad de potencia transportada por la luz.

A medida que el rayo láser atraviesa los componentes ópticos, la dilatación térmica, así como la variación del índice de refracción de los materiales ópticos, pueden modificar el enfoque del sistema. Calcularemos el efecto de la lente térmica en este sistema láser de fibra de alta potencia.

Módulos utilizados: COMSOL Ray Optics Module y COMSOL Structural Mechanics Module.