衍射效率優化
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衍射效率優化的視頻教程
基于JMAG的優化目標設置和普銳斯2004電機效率圖優化分析【微信公眾號：艾迪捷】
基于JMAG的優化目標設置和普銳斯2004電機效率圖優化分析 適用人群：電磁、電機設計相關從業者、對于電磁、電機優化有興趣的人員。
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衍射效率優化的實例教程
摘要：整體效率和圖像均勻性是增強現實顯示的重要評判標準。傳統的入射耦合光柵設計僅致力于提高一階衍射效率，卻未考慮光波導中衍射光的多次相互作用，因此存在不足。本研究中，為優化耦合光柵設計，引入了入射耦合表面浮雕光柵的背耦合損耗（BCL），以及到達出射耦合光柵的光功率與入射光功率的比值（定義為波導光效率，OEW）。通過在波導與光柵之間插入中間層，我們展示了一種兼具獨特角度選擇性與高衍射效率的簡單有效的方案。引入區域選擇性氟化鎂（MgF?）中間層后，在 40° 視場角下，優化后的平均波導光效率從 8.02% 提升至 8.34%，其均勻性從 24.83% 提升至 35.02%。
展開 摘要 ：整體效率和圖像均勻性是增強現實顯示的重要評判標準。傳統的入射耦合光柵設計僅致力于提高一階衍射效率，卻未考慮光波導中衍射光的多次相互作用，因此存在不足。本研究中，為優化耦合光柵設計，引入了入射耦合表面浮雕光柵的背耦合損耗（BCL），以及到達出射耦合光柵的光功率與入射光功率的比值（定義為波導光效率，OEW）。通過在波導與光柵之間插入中間層，我們展示了一種兼具獨特角度選擇性與高衍射效率的簡單有效的方案。引入區域選擇性氟化鎂（MgF?）中間層后，在 40° 視場角下，優化后的平均波導光效率從 8.02% 提升至 8.34%，其均勻性從 24.83% 提升至 35.02%。
展開 Techwiz LCD 3D現在可以分析遠場的衍射效率。 不僅可以分析具有各種折射率或重復圖案的光柵結構的衍射特性，還可以分析由液晶行為引起的相位光柵的衍射特性。
*以上測量結果參考以下已發表論文：
H. Chen et al. “A Low Voltage Liquid Crystal Phase Grating with Switchable Diffraction Angles,” Sci. Rep. 7.39923 (2017).
這使得設計的具有高衍射效率的光柵難以用于任意偏振。 根據文獻[T. Clausnitzer, et al，Proc. SPIE 5252,174-182（2003）]中報道的概念，我們展示了如何嚴格分析光柵的偏振相關特性，以及如何使用參數優化來設計具有高衍射效率的偏振無關光柵。
摘要
在這個用例中，我們專注于光柵相關方面的配置：選擇要模擬的光柵級次以及其確定效率的不同機制（理想化或嚴格化）。
2.建模任務
3.系統計算
4.區域定義
5.選擇光柵級次和仿真
光柵階定義
理想和真實光柵的效率設置
1.理想光柵效率設置
所有級次的光柵效率設置
2.可編程效率設置
所有級次的光柵效率設置
?效率的可編程選項使用與恒定選項相同的假設（參見前文），以便根據效率值建立矢量行為。
?然而，可編程模式使用戶可以更靈活地分配效率值，該值取決于其他系統參數，如波長、入射平面波方向和其他用戶定義的全局參數。
?編輯按鈕打開源代碼編輯器以輸入相應的代碼片段。它還帶有一個有效性指示器和其他選項卡，例如，可以聲明附加參數（以多種數據格式）以供后續在代碼中使用。
3.實際光柵效率設置
?在對真實光柵運行一次模擬后，關于該光柵如何變換輸入場的計算信息會自動存儲在查找表 (LUT) 中，因此不必重復相同的（可能在數值上成本高昂）模擬。
?如果任何可能影響光柵響應的系統參數被修改（波長、平面波方向），當再次運行模擬時，新信息會添加到 LUT。
?可以保存計算出的查找表，以便以后在采用相同光柵和配置的相同或不同系統中使用
4.真實光柵結構的配置
5.場追跡仿真
6.文檔信息
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為解決這一問題，行業內先后提出多種優化方案：如對稱雙目波導系統、分區域設計衍射效率光柵、考慮多視場的衍射效率優化等。但這些方案均存在明顯短板：部分方案僅優化中心視場，邊緣視場均勻性不佳；部分方案需迭代計算衍射效率分布，計算效率低下；還有部分方案要求設計復雜的光柵子結構，大幅提升了制造難度，難以實現產業化應用。
作者： Aliyah Mallak | Ansys市場傳播經理
編輯整理：張旭 | Ansys 高級應用工程師
為滿足全球人工智能（AI）發展需求而建立的數據中心，催生了前所未有的電力需求。2018年，美國數據中心耗電量為76 TWh，占美國總能耗的1.9%。而到2028年，美國數據中心的電力需求預計將達到325至580 TWh，約占美國總能耗的12%。
上述情況對AI數據中心的各個環節都提出了巨大挑戰
1. 建模任務
1.1. 模擬條件
? 光源: EML Emitter (Unit source)
? 偶極子方向: : User define 1
Θ = 0, 0.333, 1 ( horizontal, isotropic, vertical)
? 波長: 550nm
? 視角: Theta: 0?/ Phi: 0?
1.2 堆棧結構
2. 建模過程
本文原刊登于Ansys.com：《Optimize CFD Simulations With Just a Click》
作者：David Schneider | Ansys首席產品經理
編輯整理：姚翔 | Ansys高級應用工程師
計算流體力學（CFD）專家精通流體力學、數值分析和數據結構。他們經常需要分析流體流動的不同屬性，如溫度、壓力、速度和密度，然后將這些分析結果用于解決航空航天
在光電子技術迅猛發展的今天，鈣鈦礦基發光二極管（PeLED）以其獨特的材料優勢和廣泛的應用前景，成為學術界和產業界關注的焦點。這類器件不僅具備可調帶隙、高色純度和低溫制備兼容性等突出特性，在近紅外（NIR）光發射領域更展現出巨大潛力。然而，光提取效率（LEE）受限一直是制約PeLED性能提升的關鍵瓶頸。近期，一項發表于《Scientific Reports》的研究通過創新的層厚度優化策略與活性層吸收調控技術
[圖片]
光波導解決方案
軟件提供光波導解決方案，可以自動生成衍射光波導初始模型，提供k空間可視化，足跡分析，衍射效率優化和PSF&MTF分析等功能。
干涉光學解決方案
軟件的干涉光學支持多種經典干涉實驗模擬，包括楊氏雙縫干涉、牛頓環、楔形玻璃等厚干涉、玻璃平板等傾干涉及邁克爾遜干涉儀，為光學系統設計與分析提供全面支持。
期望視場下的光柵優化4個月前
出于視覺目的，特定視場(FOV)范圍內耦合光柵的衍射效率必須進行優化。這是一項極具挑戰性的任務。在VirtualLab Fusion中利用嚴格傅里葉模態法(FMM，也稱 RCWA)以及optiSLang的演化算法，可以優化得到一個光柵結構，其在期望的FOV上具有良好的一致性。
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出于視覺目的，特定視場(FOV)范圍內耦合光柵的衍射效率必須進行優化。這是一項極具挑戰性的任務。在VirtualLab Fusion中利用嚴格傅里葉模態法(FMM，也稱 RCWA)以及optiSLang的演化算法，可以優化得到一個光柵結構，其在期望的FOV上具有良好的一致性。
對于光柵建模和衍射效率計算的優化，本示例采用了嚴格的傅立葉模態方法。
設計任務
結果
文件信息
