菲涅爾反射模擬的案例
TechWiz LCD 1D應用：菲涅爾反射模擬
菲涅爾反射是由菲涅爾公式推導出的反射規律，當視線垂直于表面時，反射較弱，而當視線非垂直表面時，夾角越小，反射越明顯。如果你看向一個圓球，那圓球中心的反射較弱，靠近邊緣較強。不過這種過渡關系被折射率影響。我們使用TechWiz LCD 1D模擬一下菲涅爾反射。
1. 創建材料
使用TechWiz DB創建所需材料
2. 搭建結構
使用TechWiz LCD 1D建立結構
3. 結果分析
3.1正入射下厚度與反射率關系曲線
3.2視角與反射率關系曲線
展開 [TechwizD和TX液晶顯示軟件] TechWiz LCD 1D應用：菲涅爾反射模擬
菲涅爾反射是由菲涅爾公式推導出的反射規律，當視線垂直于表面時，反射較弱，而當視線非垂直表面時，夾角越小，反射越明顯。如果你看向一個圓球，那圓球中心的反射較弱，靠近邊緣較強。不過這種過渡關系被折射率影響。我們使用TechWiz LCD 1D模擬一下菲涅爾反射。
1. 創建材料
使用TechWiz DB創建所需材料
2. 搭建結構
使用TechWiz LCD 1D建立結構
3. 結果分析
3.1正入射下厚度與反射率關系曲線
3.2視角與反射率關系曲線
展開 Ansys Zemax | 如何模擬部分反射和散射的表面
這篇文章介紹了如何模擬一個部分反射的表面，該表面會根據指定的散射分布對一部分入射光能量進行散射。本文介紹的示例包含部分吸收以及部分鏡面反射的情況。（聯系我們獲取文章附件）
簡介
OpticStudio為用戶提供了通過使用鍍膜數據使他們的系統盡可能逼真的能力。在非序列模式下，鍍膜可以添加到任何物體表面，并進行編輯，使表面具有所需的反射和透射特性。特別地，部分反射(或選擇性透射)表面可以被模擬成只將一小部分入射能量以特定的分布方式散射。
本文的示例可以闡述了如何使用朗伯散射和理想膜層來產生所需的效果。
從附件開始，我們將創建和使用一個理想的鍍膜，以利用適當的涂層/散射屬性，創建一個部分反射表面。
建立系統
假設我們需要模擬一個表面為部分反射（60%反射）的矩形體 (Rectangle Volume) 物體，并且其中80%的反射光會根據朗伯 (Lambertian) 分布發生散射。剩下的20%將發生鏡面反射。通過使用三個非序列物體，本文的示例可以闡述了如何使用朗伯散射和理想膜層來產生所需的效果。
我們無需從零開始建立模型，請打開附件中的示例文件。在該文件中，一個單光線光源 (Source Ray) 物體發出的光線入射到矩形體的表面，其中矩形體的材料類型為MIRROR。從光源發出的光線完美的返回到光源并被探測器平面接收。在當前系統中，矩形體的表面沒有定義任何膜層或散射屬性。
通過不考慮偏振的蒙特卡洛光線追跡，單根光線照明了探測器最中間的像素并且該像素接收到的功率為1W。
建立理想膜層
有關在OpticStudio中定義和使用膜層的詳細信息，請查看幫助系統中的“Defining coatings in OpticStudio”一節。
展開 Ansys Zemax | 如何模擬部分反射和散射的表面
這篇文章介紹了如何模擬一個部分反射的表面，該表面會根據指定的散射分布對一部分入射光能量進行散射。本文介紹的示例包含部分吸收以及部分鏡面反射的情況。(聯系我們獲取文章附件)
介紹
使用 OpticStudio 非序列模式模擬散射和膜層的能力，我們可以模擬一個部分反射（或部分透射）的表面，該表面會根據指定的分布散射入射光能量的一部分。
假設我們需要模擬一個表面為部分反射（60%反射）的矩形體 (Rectangle Volume) 物體，并且其中80%的反射光會根據朗伯 (Lambertian) 分布發生散射。剩下的20%將發生鏡面反射。通過使用三個非序列物體，本文的示例可以闡述了如何使用朗伯散射和理想膜層來產生所需的效果。
我們無需從零開始建立模型，請打開附件中的示例文件。在該文件中，一個單光線光源 (Source Ray) 物體發出的光線入射到矩形體的表面，其中矩形體的材料類型為MIRROR。從光源發出的光線完美的返回到光源并被探測器平面接收。在當前系統中，矩形體的表面沒有定義任何膜層或散射屬性。
通過不考慮偏振的蒙特卡洛光線追跡，單根光線照明了探測器最中間的像素并且該像素接收到的功率為1W。
建立理想膜層
OpticStudio 可以模擬任何類型的薄膜膜層，其中包括多層電介質膜層和金屬膜層等。然而在本文中，我們將只討論如何在 OpticStudio 中建立和應用簡單的理想膜層。
和 OpticStudio 中的其他膜層相同，理想膜層是通過在膜層文件中定義材料、漸厚層以及膜層等部分的數據來進行定義的。對于一個理想膜層，其定義語法為：
IDEAL
理想膜層只需要定義強度的透射系數和反射系數，并且該系數與波長和入射角無關。
展開 
Ansys Zemax | 如何模擬部分反射和散射的表面
附件下載
聯系工作人員獲取附件
概要
這篇文章介紹了如何模擬一個部分反射的表面，該表面會根據指定的散射分布對一部分入射光能量進行散射。本文介紹的示例包含部分吸收以及部分鏡面反射的情況。
簡介
使用 OpticStudio 非序列模式模擬散射和膜層的能力，我們可以模擬一個部分反射（或部分透射）的表面，該表面會根據指定的分布散射入射光能量的一部分。
假設我們需要模擬一個表面為部分反射（60%反射）的矩形體 (Rectangle Volume) 物體，并且其中80%的反射光會根據朗伯 (Lambertian) 分布發生散射。剩下的20%將發生鏡面反射。通過使用三個非序列物體，本文的示例可以闡述了如何使用朗伯散射和理想膜層來產生所需的效果。
我們無需從零開始建立模型，請打開附件中的示例文件。在該文件中，一個單光線光源 (Source Ray) 物體發出的光線入射到矩形體的表面，其中矩形體的材料類型為MIRROR。從光源發出的光線完美的返回到光源并被探測器平面接收。在當前系統中，矩形體的表面沒有定義任何膜層或散射屬性。
通過不考慮偏振的蒙特卡洛光線追跡，單根光線照明了探測器最中間的像素并且該像素接收到的功率為1W。
建立理想膜層
OpticStudio 可以模擬任何類型的薄膜膜層，其中包括多層電介質膜層和金屬膜層等。然而在本文中，我們將只討論如何在 OpticStudio 中建立和應用簡單的理想膜層。
和 OpticStudio 中的其他膜層相同，理想膜層是通過在膜層文件中定義材料、漸厚層以及膜層等部分的數據來進行定義的。
展開 JCMsuite應用：太陽能電池的抗反射惠更斯超表面模擬
在本應用中，一種定制的無序排列的高折射率介質亞微米量級的二氧化鈦(TiO2)圓盤作為標準異質結硅太陽能電池的抗反射惠更斯超表面在試驗中進行開發。無序陣列使用基于膠體自組裝的可伸縮自下而上的技術制造，該技術幾乎不考慮設備的材料或表面形態。我們觀察到，與采用優化的平坦抗反射ITO層的參考電池相比，反射率的寬頻帶降低導致短路電流相對改善5.1%。我們討論了在保持螺旋度的框架下超表面的光學性能，這可以通過調整其尺寸在特定波長下實現對一個孤立圓盤沿對稱軸的照明。
本工作中所考慮的太陽能電池結構示意圖。Rdiff和Rspec表示漫反射和鏡面反射部分。該圓盤是在異質結技術(HJT)后發射極太陽能電池上沉積的，其表面是用非晶硅(aSi)固有層和n+摻雜層鈍化的未拋光的平面硅片ITO薄膜既是減反射涂層(ARC)，也是正面觸點。
(左圖，中間圖)不同放大倍數的太陽能電池頂部圓盤的電子顯微圖。左邊的圖突出了單個圓盤的特性，而中間的SEM圖突出了樣本的一致性。(右圖)39 × 39 mm涂層太陽能電池的照片。
通過Born近似計算的圓盤圖案的反射率和單個圓盤的有限元模擬（本文討論的數值模擬是基于有限元方法(FEM)的軟件JCMsuite）。測量圓盤涂層樣品和調整平板的反射率ARC (50 nm厚度的ITO)的圓盤結構。一個標準的平面ARC參考(80 nm厚度的ITO)作為比較。
展開 Techwiz LCD 1D應用：OLED反射顏色模擬
Techwiz OLED反射顏色模擬
建模任務
在環境光（D65）的反射下，模擬偏光片不同厚度的補償膜所引起的不同視角下的顏色變化。
結果
d=9.53um
d=46.76um
Lumerical案例 | 垂直腔面發射激光器(VCSEL)結構導入、反射率和冷腔模擬
步驟2：冷腔模擬
本征模模擬和反射率分析
1.打開vcsel_T_shape_optical_reference.ldev模擬文件并使用“with source”選項運行它，該選項可以在VCSEL求解器的“光學/模態分析”選項卡下找到。
2.運行plot_eigenmode_results.lsf來可視化反射率分析、特征模場分布和頻率。
繪制了反射和透射光譜，確定了腔體諧振點，其對應波長為982nm。
注意：在運行模擬之前，可以通過單擊 VCSEL 求解器選項卡上的分區按鈕來可視化反射率分析結果。
由于在VCSEL求解器“General”選項卡中的“reflectivity structure group”選項中選擇了“All”，因此上述反射率結果對應于整個VCSEL腔體。通過在“reflectivity structure group”選項中選擇適當的組，也可以對結構的子組進行分析。此外，在VCSEL求解器“Reflectivity”選項卡中，可以設置波長范圍、波長數量和入射角。
繪制了每種模式的頻率與模式數和傅里葉指數的關系圖。如下所示，對于傅里葉指數1，在指定頻率附近僅發現了四種模式。
模式1和傅里葉指數1的電場和磁場分量如下所示。該模式主要為TE模式，但由于其Ez分量較大，因此并非完全為TE模式。
注意：由于VCSEL設計工具采用圓柱對稱性，雖然結果查看器中顯示的是笛卡爾坐標軸名稱，但結果實際上是圓柱坐標系的。有關笛卡爾坐標和圓柱坐標系之間映射的更多詳細信息，請訪問文末“VCSEL坐標映射-Ansys Optics”。
展開 