☰
Η OghmaNano παρέχει μια εξειδικευμένη ροή εργασίας για τον σχεδιασμό και την ανάλυση πολυεπίπεδων οπτικών φίλτρων, ανακλαστικών επιστρώσεων, αντι-ανακλαστικών στοιβών και άλλων λεπτών οπτικών δομών. Χρησιμοποιώντας το εκπαιδευτικό πρόγραμμα οπτικών φίλτρων και τους ενσωματωμένους οπτικούς επιλυτές, μπορείτε να υπολογίσετε την ανάκλαση, τη μετάδοση, την απορρόφηση και την κατανομή των φωτονίων σε σχέση με το μήκος κύματος, για αυθαίρετες στοίβες στρώσεων.
Αυτό καθιστά το OghmaNano χρήσιμο όχι μόνο για την αυτόνομη σχεδίαση φίλτρων, αλλά και για ευρύτερα οπτοηλεκτρονικά προβλήματα όπου η οπτική των λεπτών υμενών παίζει σημαντικό ρόλο – για παράδειγμα, σε ηλιακά κύτταρα, στοίβες OLED, συσκευές περοβσκίτη και άλλες πολυεπίπεδες φωτονικές δομές. Σε αυτά τα συστήματα, η οπτική επίστρωση συχνά δεν αποτελεί ένα ξεχωριστό πρόβλημα: είναι μέρος της ίδιας της συσκευής.
Ως εκ τούτου, το λογισμικό είναι χρήσιμο τόσο ως ένα γρήγορο περιβάλλον σχεδιασμού για επιστρώσεις και φίλτρα, όσο και ως ένα κεντρικό σημείο για την εξερεύνηση του τρόπου με τον οποίο η οπτική των λεπτών υμενίων συνδέεται με τις πλήρεις προσομοιώσεις συσκευών. Εάν θέλετε να μεταβείτε από έναν απλό πολυεπίπεδο καθρέφτη σε μια πλήρη οπτοηλεκτρονική στοίβα, οι ίδιες οπτικές αρχές εφαρμόζονται φυσικά.
Στο επίκεντρο αυτής της διαδικασίας βρίσκεται ένα οπτικό μοντέλο μεταφοράς μήτρας, το οποίο είναι ιδανικό για πολυεπίπεδες λεπτές μεμβράνες σε κάθετη πρόσπτωση. Αυτό σας επιτρέπει να υπολογίζετε γρήγορα και με μεγάλη ακρίβεια την φασματική απόκριση των πολυεπίπεδων φίλτρων. Μια απλή στρώση ενός τετάρτου του μήκους κύματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αντι-ανακλαστική επίστρωση, ενώ εναλλασσόμενες στρώσεις υψηλού και χαμηλού δείκτη διάθλασης σχηματίζουν ανακλαστήρες Bragg, φίλτρα απόρριψης ζώνης και στενοφασματικά κάτοπτρα. Η ίδια μεθοδολογία περιγράφεται στο οπτικό φίλτρο – εκπαιδευτικό υλικό, όπου κατασκευάζεται η στοίβα και ερμηνεύονται τα προκύπτοντα φάσματα.
Επειδή το OghmaNano αποθηκεύει οπτικές σταθερές σε μια μεγάλη βάση δεδομένων υλικών, μπορείτε να μεταβείτε απευθείας από γενικά σχέδια που βρίσκονται σε εγχειρίδια σε διατάξεις που βασίζονται σε πραγματικά υλικά. Η αλλαγή του πάχους της στρώσης ή του δείκτη διάθλασης μεταβάλλει άμεσα τη δομή της ζώνης διέλευσης και της ζώνης απόρριψης, καθιστώντας το λογισμικό χρήσιμο τόσο για την αρχική φάση σχεδιασμού όσο και για την προσαρμογή ενός σχεδίου σε ένα πραγματικό πείραμα.
Η ίδια προσέγγιση είναι επίσης χρήσιμη για ανακλαστικές επιστρώσεις σε φωτονικές δομές, καθρεφτών που επιλέγουν συγκεκριμένο μήκος κύματος και πρακτικές αντι-ανακλαστικές επιστρώσεις για οπτοηλεκτρονικές συσκευές. Αντί απλώς να παρέχει μια τελική καμπύλη ανακλαστικότητας, το OghmaNano σας επιτρέπει επίσης να εξετάσετε την εσωτερική κατανομή των φωτονίων και το πού λαμβάνει χώρα η απορρόφηση, κάτι που συχνά αποτελεί τη διαφορά μεταξύ ενός σχεδιασμού που φαίνεται σωστός θεωρητικά και ενός που λειτουργεί στην πράξη.
Εάν θέλετε να ξεπεράσετε τα όρια ενός μόνο σχεδιασμού και να εξερευνήσετε συστηματικά τον χώρο των παραμέτρων, το OghmaNano περιλαμβάνει επίσης αυτοματοποιημένη σάρωση παραμέτρων για οπτικά φίλτρα. Αυτό καθιστά εύκολη τη σάρωση των πάχων των στρώσεων, την εφαρμογή αλλαγών σε επαναλαμβανόμενες στρώσεις και τη σύγκριση πολλών πιθανών φίλτρων ταυτόχρονα.
Ένα από τα πλεονεκτήματα του OghmaNano είναι ότι ο σχεδιασμός οπτικών φίλτρων δεν αντιμετωπίζεται ως μια απομονωμένη διαδικασία. Η ίδια τυπική προσέγγιση για οπτικές στοίβες, η οποία χρησιμοποιείται για επιστρώσεις και φίλτρα, εμφανίζεται επίσης σε ευρύτερες οπτικές προσομοιώσεις με τη μέθοδο της μήτρας μεταφοράς για οπτοηλεκτρονικές συσκευές. Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι οι ίδιες δεξιότητες που χρησιμοποιούνται για τον σχεδιασμό ενός διηλεκτρικού καθρέφτη ή μιας αντι-ανακλαστικής επίστρωσης μπορούν να εφαρμοστούν άμεσα στη μοντελοποίηση της μπροστινής στοίβας ενός ηλιακού στοιχείου, μιας δομής εξαγωγής φωτός OLED ή ενός πολυεπίπεδου φωτοανιχνευτή.
Εάν το πρόβλημά σας υπερβαίνει τα ιδανικά επίπεδα λεπτά φιλμ, το OghmaNano περιλαμβάνει επίσης ευρύτερα οπτικά εργαλεία, όπως η ιχνηλάτηση ακτίνων και οι διαδικασίες μοντελοποίησης κυματικής οπτικής, σε άλλα μέρη του λογισμικού. Επομένως, η σελίδα σχεδιασμού φίλτρων αποτελεί ένα καλό σημείο εκκίνησης για την εξερεύνηση της ευρύτερης οπτικής πλευράς του OghmaNano.
Ένα ιδιαίτερα χρήσιμο μέρος της διαδικασίας σχεδιασμού φίλτρων είναι η δυνατότητα συστηματικής ανάλυσης του πάχους. Στο Μέρος Β του εκπαιδευτικού προγράμματος για οπτικά φίλτρα, το πάχος μιας στρώσης αναλύεται σε διάφορες τιμές και στη συνέχεια αντιγράφεται σε όλες τις επαναλαμβανόμενες στρώσεις υψηλού δείκτη διάθλασης στο σύνολο. Αυτό δημιουργεί μια σειρά από φίλτρα, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να συγκριθούν χρησιμοποιώντας συνδυασμένα διαγράμματα ανάκλασης και διαπερατότητας.
Αυτό είναι ένα ισχυρό σχέδιο: αντί να υποθέτετε μια ενιαία διαμόρφωση, μπορείτε να αξιολογήσετε αυτόματα πολλές σχετικές διαμορφώσεις και να εντοπίσετε πού μετατοπίζεται η ζώνη αποκοπής, πού επανεμφανίζεται η μετάδοση και πώς αλλάζει η απορρόφηση. Για την πρακτική σχεδίαση φίλτρων, αυτό είναι συχνά πιο χρήσιμο από την χειροκίνητη επεξεργασία κάθε διαμόρφωσης ξεχωριστά.
Εάν είστε νέος χρήστης σε αυτό το τμήμα του λογισμικού, ξεκινήστε με το οπτικό φίλτρο – εκπαιδευτικό πρόγραμμα και στη συνέχεια προχωρήστε στο Μέρος Β – αυτοματοποιημένες μετρήσεις πάχους. Εάν ενδιαφέρεστε για την ευρύτερη οπτική των λεπτών υμενών σε δομές συσκευών, η πλευρά της μεθόδου της μήτρας μεταφοράς του OghmaNano συνδέεται επίσης φυσικά με το θεωρία οπτικής της μήτρας μεταφοράς και με παραδείγματα σε επίπεδο συσκευής, όπως ηλιακά κύτταρα, συσκευές περοβσκίτη και προσομοίωση OLED.
Θέλετε να εμβαθύνετε περισσότερο;
👉 Ξεκινήστε με το Μέρος Α: Βασικές αρχές οπτικών φίλτρων και στη συνέχεια συνεχίστε με το Μέρος Β: αυτοματοποίηση και σάρωση πάχους.