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COMSOL Ray Optics Module 5.2a

Módulo de COMSOL para simulaciones de trazado de rayos en sistemas ópticamente grandes

DESCRIPCIÓN

El módulo Ray Optics Module puede utilizarse para modelar propagación de ondas electromagnéticas en sistemas en los que la longitud de onda es mucho menor que el menor detalle geométrico en el modelo. Las ondas electromagnéticas son tratadas como rayos que pueden propagarse a través de medios homogéneos o graduales. Como no es necesario resolver la longitud de onda con una malla de elementos finitos, las trayectorias de los rayos pueden calcularse sobre grandes distancias con un bajo coste computacional. Los rayos también pueden sufrir reflexiones y refracciones en los contornos entre diferentes medios.

Un monocromador Czerny-Turner separa espacialmente luzo policrómatica en una serie de rayos monocromáticos. Este modelo simula una configuración Czerny-Turner cruzada que consta de un espejo colimador esférico, una rejilla de difracción plana, un espejo de imagen esférico y un detector CCD (charge couples device). El modelo utiliza la interfaz de Óptica Geométrica para calcular la posición de los rayos incidentes en el plano del detector, del que se puede derivar la resolución del dispositivo. La combinación de dispositivos ópticos como polarizadores y retardadores de onda puede utilizarse para controlar la intensidad y polarización de la radiación transmitida. En este modelo, dos polarizadores lineales con ejes de transmisión ortogonal son utilizados para reducir la intensidad de un rayo hasta cero. Entonces, se analiza la intensidad y la polarización del rayo transmitido cuando se posiciona un retardo de un cuarto de onda o media onda entre los dos polarizadores. Un disco parabólico puede concentrar energía solar en su objetivo (receptor), resultando en flujos de calor local muy altos. Esto puede ser utilizado para generar vapor, lo que a su vez puede usarse para alimentar un generador; o hidrógeno, que puede utilizarse directamente como una fuente de combustible. En este modelo, el flujo de calor que llega al receptor en función de la posición radial es calculado y comparado con valores publicados. Se consideran correcciones debidas al tamaño finito del sol, el oscurecimiento del borde y la rugosidad de la superficie del disco.

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