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OghmaNano ofrece un flujo de trabajo específico para el diseño y el análisis. filtros ópticos multicapa, recubrimientos reflectantes, capas antirreflectantesy otros estructuras ópticas de película delgadaMediante su uso. tutorial sobre filtros ópticos y, gracias a los solucionadores ópticos integrados, puede calcular la dependencia de la longitud de onda. reflexión, transmisión, absorcióny distribución de fotones mediante pilas de capas arbitrarias.
Esto hace que OghmaNano sea útil no solo para el diseño de filtros independientes, sino también para resolver problemas optoelectrónicos más amplios en los que la óptica de películas delgadas es importante, por ejemplo, en células solares, pilas OLED, dispositivos de perovskita y otras estructuras fotónicas en capas. En estos sistemas, el recubrimiento óptico a menudo no es un problema independiente, sino que forma parte del propio dispositivo.
Por lo tanto, este software es útil tanto como entorno de diseño rápido para recubrimientos y filtros, como plataforma para explorar cómo la óptica de películas delgadas se integra en simulaciones completas de dispositivos. Si desea pasar de un espejo multicapa simple a una estructura optoelectrónica completa, los mismos principios ópticos se aplican de forma natural.
En el núcleo de este flujo de trabajo se encuentra un modelo óptico basado en la matriz de transferencia, que es ideal para estructuras de películas delgadas en capas con incidencia normal. Esto permite calcular la respuesta espectral de los filtros multicapa de forma rápida y con gran precisión. Se puede utilizar una sola capa de un cuarto de onda como recubrimiento antirreflectante, mientras que las capas alternas de alto y bajo índice forman reflectores de Bragg, filtros de banda estrecha y espejos de banda estrecha. El mismo formalismo se describe en el tutorial sobre filtros ópticos, donde se construye la estructura multicapa y se interpretan los espectros resultantes.
Dado que OghmaNano almacena las constantes ópticas en una amplia base de datos de materiales, puede pasar directamente de diseños genéricos de libros de texto a diseños basados en materiales reales. Al modificar el grosor de la capa o el índice de refracción, se altera inmediatamente la estructura de la banda de transmisión y la banda de bloqueo, lo que hace que el software sea útil tanto para el desarrollo inicial de conceptos como para adaptar un diseño a un experimento real.
El mismo enfoque también resulta útil para los revestimientos reflectantes en estructuras fotónicas, los espejos selectivos por longitud de onda y los revestimientos antirreflectantes prácticos para dispositivos optoelectrónicos. En lugar de ofrecer únicamente una curva de reflectancia final, OghmaNano también permite analizar la distribución interna de los fotones y determinar dónde se produce la absorción, lo cual suele ser la diferencia entre un diseño que parece correcto en teoría y uno que funciona en la práctica.
Si desea ir más allá de un único diseño y explorar el espacio de parámetros de forma sistemática, OghmaNano también incluye un sistema automatizado para analizar los parámetros de los filtros ópticos. Esto facilita el análisis de los espesores de las capas, la replicación de cambios en capas repetidas y la comparación de múltiples filtros candidatos.
Una de las ventajas de OghmaNano es que el diseño de filtros ópticos no se realiza de forma aislada. El mismo formalismo de capas ópticas que se utiliza para recubrimientos y filtros también se aplica en simulaciones ópticas más amplias simulaciones ópticas basadas en matrices de transferencia para dispositivos optoelectrónicos. En la práctica, esto significa que las mismas habilidades que se utilizan para diseñar un espejo dieléctrico o un recubrimiento antirreflectante pueden aplicarse directamente al modelado de la capa frontal de una célula solar, una estructura de acoplamiento de un OLED o un fotodetector en capas.
Si su problema va más allá de las películas delgadas planas ideales, OghmaNano también incluye herramientas ópticas más amplias, como: trazado de rayos y los flujos de trabajo de modelado óptico ondulatorio se utilizan en otras partes del software. Por lo tanto, la página de diseño de filtros es un buen punto de partida para explorar las funciones ópticas más amplias de OghmaNano.
Una parte especialmente útil del proceso de diseño del filtro es la posibilidad de analizar el grosor de forma sistemática. En Parte B del tutorial sobre filtros ópticos, se analiza el grosor de una capa en varios valores y, a continuación, se replica en las capas de alto índice que se repiten en la estructura. Esto genera una familia de filtros que luego se pueden comparar utilizando gráficos combinados de reflectancia y transmitancia.
Ese es un modelo de diseño muy eficaz: en lugar de adivinar una única configuración, se pueden evaluar automáticamente múltiples diseños relacionados e identificar dónde se desplaza la banda de bloqueo, dónde reaparece la transmisión y cómo cambian los niveles de absorción. Para el diseño práctico de filtros, esto suele ser más útil que editar manualmente cada capa por separado.
Si es la primera vez que utiliza esta sección del programa, comience por consultar la tutorial sobre filtros ópticosy luego continúa con Parte B: análisis automatizado del grosor.Si su interés abarca un campo más amplio de la óptica de películas delgadas en las estructuras de dispositivos, la parte de la matriz de transferencia de OghmaNano también se relaciona de forma natural con... teoría óptica de la matriz de transferencia y a ejemplos a nivel de dispositivo, como células solares, dispositivos de perovskitay Simulación de tecnología OLED..
¿Quieres profundizar más?
👉 Comienza con Parte A: Conceptos básicos sobre filtros ópticosy luego continúa con Parte B: automatización y escaneo del grosor..