Home Examples Screenshots User manual Bluesky logo YouTube 中文
OghmaNano Simulate organic/Perovskite Solar Cells, OFETs, and OLEDs DOWNLOAD

光线追踪教程(第 C 部分):更改表面

第 A 部分中,你加载了 薄膜反射 光线追踪演示,而在 第 B 部分中,你编辑并移动了 光源。在最后这一部分中,你将更改 表面本身。 原始演示使用从 AFM 图像导出的粗糙表面,但 OghmaNano 允许你将其替换为数据库中的其他形状,并更改该 对象的光学材料。这对于探索不同纹理与折射率如何影响反射与散射非常有用。

步骤 1:打开表面对象编辑器

从你在第 A 与第 B 部分中配置的模拟开始。缩放并旋转视图,使红色 AFM 表面清晰可见。 在表面上右键单击,并从右键菜单中选择 编辑对象,如 ?? 所示。 这将为所选表面对象打开 对象编辑器 窗口 (??)。

在 AFM 表面对象上打开的右键菜单,其中“编辑对象”被高亮显示。
右键单击 AFM 表面对象并选择 编辑对象 以打开其 对象编辑器。
对象编辑器窗口,显示 AFM 图像表面的属性。
AFM 表面的 对象编辑器。该窗口显示对象类型、 位置、旋转、光学材料以及当前的 对象形状 条目。

对象编辑器列出了表面的一般参数:

在本教程中,我们将保持位置与旋转不变,而改为修改 对象形状光学材料

步骤 2:打开网格编辑器并选择新形状

要更改表面几何形状,请点击对象编辑器中 对象形状 字段右侧的 三个点。 这将打开 网格编辑器??), 该编辑器控制对象几何形状如何生成。

网格编辑器设置为从形状数据库条目 afm_image 获取形状。
从形状数据库加载 AFM 表面的 网格编辑器。 在这里你可以同时更改数据库条目与对象的物理尺寸(dx, dy, dz)。
形状数据库窗口,列出 afm_image、saw_wave 等形状。
形状数据库。双击某个条目(例如 saw_wave),将其用作表面对象的新几何形状。

在网格编辑器中,确保选择了 形状数据库 选项卡。 当前形状为 AFM 图像(显示在文本字段中)。你也可以根据需要调整 xyz 尺寸 数值以缩放对象,但在本教程中我们将保持默认尺寸。

点击形状字段旁的 三个点 按钮。形状数据库窗口将打开 (??), 列出所有可用形状。双击 saw_wave(或 saw_wave)以选择它。网格编辑器现在将引用锯齿波 轮廓,而不是 AFM 图像。

关闭网格编辑器并返回主光学工作台窗口。3D 视图中的表面现在应显示为锯齿波结构, 而不是原始 AFM 导出的粗糙度,如 ?? 所示。

主模拟窗口显示表面被替换为锯齿波形状。
将 AFM 表面替换为数据库中的 saw_wave 形状后的模拟。 入射光线现在与周期性的锯齿结构发生相互作用。

步骤 3:重新运行模拟并检查输出

点击 运行模拟(或按 F9)以对新表面进行光线追踪。 模拟完成后,像第 A 部分一样打开 输出 选项卡,并 导航到探测器输出。双击 detector_efficiency0.csv 文件 以查看探测器效率随波长变化的曲线。

将该光谱与原始 AFM 表面得到的光谱进行比较。你应当会看到效率曲线的细节形状发生变化, 因为散射与逃逸概率现在取决于锯齿波几何,而非 AFM 粗糙度。

步骤 4:更改光学材料(Si → ITO)

同一个对象也可以被赋予不同的光学材料。这使你能够将几何效应与折射率与吸收的效应分离。

  1. 为表面重新打开 对象编辑器(右键单击表面并选择 编辑对象)。
  2. 找到 光学材料 字段。在当前示例中它被设置为硅条目(例如 inorganic/si)。
  3. 点击光学材料字段旁的 三个点 以打开光学材料数据库。
  4. 选择合适的 ITO 条目(例如 inorganic/ito)并确认你的选择。
  5. 关闭数据库窗口并确保对象编辑器中显示新的 ITO 材料,然后关闭编辑器。
  6. 再次运行模拟,并像之前一样检查 detector_efficiency0.csv

通过比较(i)带硅材料的 AFM 表面、(ii)带硅材料的锯齿波表面,以及(iii)带 ITO 材料的锯齿波表面的探测器效率, 你可以开始分离 表面形貌折射率 如何共同影响 收集到的光。

👉 接下来去哪? 你现在可以将第 A–C 部分的所有内容组合起来,构建你自己的 自定义光线追踪场景:将新形状导入数据库,定义合适的 光学材料,调节光源,并分析不同 波长与配置下的探测器输出。