☰
OghmaNano пропонує спеціалізований набір інструментів для проєктування та аналізу багатошарових оптичних фільтрів, відбиваючих покриттів, антиблікових шарів та інших тонкоплівкових оптичних структур. За допомогою навчального посібника з оптичних фільтрів та вбудованих оптичних розв’язувачів ви можете розраховувати залежність від довжини хвилі відбиття, пропускання, поглинання та розподілу фотонів у довільних багатошарових структурах.
Це робить OghmaNano корисним не лише для розробки окремих фільтрів, але й для вирішення ширших оптоелектронних задач, де важлива оптика тонких плівок, наприклад, для сонячних елементів, OLED-структур, перовськитних пристроїв та інших багатошарових фотонних структур. У цих системах оптичне покриття часто не є окремою проблемою: воно є частиною самого пристрою.
Отже, це програмне забезпечення є корисним як для швидкої розробки конструкцій покриттів і фільтрів, так і як платформа для дослідження взаємозв’язку між оптикою тонких плівок і повномасштабним моделюванням пристроїв. Якщо ви хочете перейти від простого багатошарового дзеркала до повноцінної оптоелектронної системи, ті самі оптичні принципи природним чином застосовуються і в цьому випадку.
В основі цього алгоритму роботи лежить оптична модель на основі матриці передачі, яка ідеально підходить для багатошарових тонкоплівкових структур при нормальному падінні променів. Це дає змогу швидко та з високою точністю обчислювати спектральну характеристику багатошарових фільтрів. Один шар, що має чверть довжини хвилі, може використовуватися як антиблікове покриття, а чергування шарів з високим і низьким показниками заломлення утворює дзеркала Бреджа, смугові фільтри та вузькосмугові дзеркала. Та сама методика описана в навчальний матеріал з оптики, де створюється структура, і результати обчислень інтерпретуються.
Оскільки OghmaNano зберігає оптичні константи у великій базі даних матеріалів, ви можете безпосередньо перейти від загальних конструкцій, описаних у підручниках, до багатошарових структур, що базуються на реальних матеріалах. Зміна товщини шару або показника заломлення одразу змінює структуру смуги пропускання та смуги затримки, що робить це програмне забезпечення корисним як для початкової розробки концепцій, так і для узгодження проєкту з реальними експериментами.
Такий самий підхід також корисний для створення відбиваючих покриттів на фотонних структурах, селективних за довжиною хвилі дзеркал і практичних покриттів, що зменшують відбиття, для оптоелектронних пристроїв. Замість того, щоб просто надавати кінцеву криву відбиття, OghmaNano також дозволяє перевіряти внутрішній розподіл фотонів і визначати місця поглинання, що часто є вирішальним фактором між проєктом, який виглядає добре на папері, і проєктом, який фактично працює.
Якщо ви хочете перейти від одного проєкту до дослідження параметричного простору в систематичний спосіб, OghmaNano також містить автоматизоване сканування параметрів для оптичних фільтрів. Це дозволяє легко сканувати товщину шарів, застосовувати зміни до повторюваних шарів і порівнювати багато потенційних фільтрів одночасно.
Однією з переваг OghmaNano є те, що розробка оптичних фільтрів не є ізольованим процесом. Той самий формалізм для опису оптичних шарів, який використовується для створення покриттів і фільтрів, також застосовується в ширших оптичних моделюваннях на основі матриці передачі для оптоелектронних пристроїв. На практиці це означає, що навички, які використовуються для розробки діелектричного дзеркала або антиблікового покриття, можна безпосередньо застосувати для моделювання передньої шаруватої структури сонячної батареї, структури випромінювання світла в OLED або багатошарового фотодетектора.
Якщо ваша проблема виходить за межі ідеальних плоских тонких плівок, OghmaNano також містить ширший набір оптичних інструментів, таких як трасування променів і методи моделювання хвильової оптики, які можна знайти в інших розділах програмного забезпечення. Тому сторінка проєктування фільтрів є гарною відправною точкою для ознайомлення з ширшим спектром оптичних можливостей OghmaNano.
Особливо корисним елементом процесу фільтрації є можливість систематичного сканування товщини. У Частина B навчального посібника з оптичних фільтрів товщина одного шару сканується для кількох значень, а потім повторюється для всіх шарів із високим показником заломлення у структурі. Це створює цілу серію фільтрів, які потім можна порівнювати за допомогою об’єднаних графіків відбиття та пропускання.
Це ефективна конструкторська модель: замість того, щоб намагатися вгадати єдину конфігурацію, ви можете автоматично оцінювати багато пов’язаних між собою варіантів і визначати, де відбувається зсув смуги затримки, де відновлюється передача та як змінюється поглинання. Для практичного проєктування фільтрів це часто є більш корисним, ніж ручне редагування кожного шару окремо.
Якщо ви вперше працюєте з цією частиною програмного забезпечення, почніть з навчального посібника з оптичного фільтра, а потім перейдіть до розділу B про автоматизоване сканування товщини. Якщо вас цікавить ширша сфера тонкоплівкової оптики в структурах пристроїв, то розділ OghmaNano, що стосується матричного методу, також органічно пов’язаний з матричною оптичною теорією та прикладами на рівні пристроїв, такими як сонячні батареї, перовськитні пристрої та моделювання OLED.
Хочете заглибитися в тему?
👉 Почніть з Розділ A: Основи оптичних фільтрів, а потім перейдіть до Розділ B: автоматизація та сканування товщини.