透/反射率的計算在電磁波研究中非常常見，計算結(jié)果的準(zhǔn)確性與材料參數(shù)定義，邊界條件的選擇，網(wǎng)格剖分有十分緊密的關(guān)系。以下是個人關(guān)于電磁波透/反射率計算問題的經(jīng)驗整理，如有錯漏歡迎指正和補充。

1. 波導(dǎo)器件

如各類波導(dǎo)分路器，光纖Bragg光柵，其入射端及出射端都滿足波導(dǎo)模式。當(dāng)入射及出射端波導(dǎo)滿足端口（Port）內(nèi)置結(jié)構(gòu)（同軸/矩形），可直接選擇內(nèi)置的波導(dǎo)類型，如RF案例庫中的H彎波導(dǎo)（h_bend_waveguide）及環(huán)形器（lossy_circulator）案例。當(dāng)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與內(nèi)置類型不同時，需要首先通過模場分析計算出波導(dǎo)模式，通過Port邊界的Numeric類型耦合到頻域分析中，作為入射條件。如V3.5a及V4中的波導(dǎo)適配器（Wave_adapter）案例，以及在V4.2a中更新的dielectric_slab_waveguide案例，見附件1。

對于以上兩種情況，Port邊界內(nèi)置的S參數(shù)可計算出透/反射率，其中S11對應(yīng)端口1的振幅反射率，S21對應(yīng)從端口1至端口2的振幅透射率，以此類推。

2. 周期性散射體

a). 入射及出射端采用完美吸收層PML

在V4版本中，內(nèi)部一致對方法不可行（http://www.comsol.com/community/forums/general/thread/11030/），光源可通過背景場定義。透射功率可通過出射端總場能流積分算出，而反射功率可通過入射端散射場能流積分算出。

針對非均一介質(zhì)的情形，采用首先計算背景場并結(jié)合PML的方法，復(fù)現(xiàn)了V4中的Plasmonic Wire Grating案例，當(dāng)網(wǎng)格最大尺寸為波長的1/20時，與原模型Port邊界計算結(jié)果誤差<1%，見附件3。附件4是總部給出的參考模型。

V4模型庫案例中的Plasmonic Wire Grating，根據(jù)一維光柵的衍射光集中于零級及正負一級衍射角度，在同一個邊界上設(shè)置多個Port吸收出射光。但是當(dāng)散射體較為復(fù)雜，衍射光可能會在許多角度上存在較強的分布，如晶體在X射線下的Bragg衍射，這時設(shè)置多重Port實現(xiàn)吸收并不現(xiàn)實。

與周期性結(jié)構(gòu)不同之處是外圍區(qū)域都需要設(shè)置為PML，如案例庫模型Radar Cross Section中的鋁船散射問題。

此外，在模擬金屬散射體或共振腔結(jié)構(gòu)時網(wǎng)格的剖分十分重要。由于在發(fā)生SPP共振時，金屬表面會出現(xiàn)場增強現(xiàn)象，諧振腔處于共振狀態(tài)同樣存在這種情況，那么邊界上需要足夠的網(wǎng)格以準(zhǔn)確的描述場強的指數(shù)衰減，例如銀材料在可見光波段趨膚深度約為20nm，這時需要使趨膚深度以內(nèi)的網(wǎng)格尺寸遠小于趨膚深度，約在nm量級。如同要看清一幅細節(jié)豐富的圖片，需要足夠的分辨率。

本文所用到的 COMSOL電磁波透/反射率計算模型 下載