全內反射技術的案例
科領顯示馮曉炯：全內反射式電子墨水屏實現護眼低功耗與流暢全彩
電子紙產業藍皮書的主編單位，CINNO Research旗下ePaper Insight是專注電子紙產業鏈觀察的子品牌，在本次論壇上解讀了2022年電子紙產業的發展狀況，全球出貨量近3億片，對比2021年成長65%，近5年年復合增長率超過40%，位列所有顯示技術之首。
本次活動《2023電子紙產業藍皮書》正式對外發布，其包含了電子紙的產業發展格局、未來發展趨勢以及更新2022年的產業發展數據。電子紙產業藍皮書是由電子紙產業各領域20多家頭部企業參與編撰、CINNO ? ePaper Insight負責主筆匯編的一部電子紙產業“百科全書”，覆蓋電子紙在新零售、醫療、教育、辦公、交通、民航、工業、物流、個人消費等各領域的產品、解決方案、發展歷程、市場現狀、市場容量、電子紙價值分析等重要的信息與數據。
無錫科領顯示科技有限公司CEO 馮曉炯
在隨后的論壇主題分享中，科領顯示CEO馮曉炯先生發表了題為《全內反射式電子墨水屏技術優勢與發展趨勢》的演講，深入解讀了科領全內反射技術的機理特點，并對科領全內反射墨水屏的的技術優勢、應用領域以及發展前景做了詳細的介紹說明。
科領顯示的墨水屏幕結構與LCD類似，不同之處在于，科領顯示在CFA前板內部增加了全內反射層，同時用單顆粒墨水代替傳統液晶。獨特的設計讓科領顯示的屏幕完全適用于現行的任何TFT背板技術，而且，屏幕分辨率也可以通過提高TFT像素密度得到提升。由于科領顯示的屏幕未使用背光和偏光片，與同尺寸的液晶屏幕相比，科領顯示的材料成本降低了30%。
全內反射成像工作機理的巧妙應用，讓科領顯示的墨水屏幕同時具備了高對比度、寬色域、高刷新率與低功耗等優勢。
科領顯示屏幕為眾多同時需要低功耗與流暢視頻的應用提供完美解決方案。
展開 全內反射棱鏡(TIR)的建模
摘要
在這個例子中，我們演示了在全內反射（TIR）棱鏡上的干涉和漸暈效應的建模，其中這些效應特別是在光透射部分出現。所討論的棱鏡通常由兩部分組成，兩部分用折射率略有不同的材料粘在一起。根據入射光的特性，由于兩個棱鏡之間的間隙很窄，會產生漸暈和干涉效應
建模描述
建立了包含全內反射棱鏡的光學系統模型。由于棱鏡的間隙表現出稍微不同的折射率，可能會出現有趣的效果：
-棱鏡間隙處發生多次反射。因此，例如對于光的透射部分，可以觀察到干涉圖案。
-隨著光源發散角的增大或棱鏡縫隙傾角的增大，還可以觀察到漸暈效應，漸暈和干擾會以組合出現。
多次反射干涉圖樣的研究
通過使棱鏡間隙具有適當的相互 作用水平的多重反射， 可以觀察到由于不同光路重疊而產生的條紋圖案，這與標準具的功能非常相似。
展開 全內反射棱鏡(TIR)的建模
摘要
在這個例子中，我們演示了在全內反射（TIR）棱鏡上的干涉和漸暈效應的建模，其中這些效應特別是在光透射部分出現。所討論的棱鏡通常由兩部分組成，兩部分用折射率略有不同的材料粘在一起。根據入射光的特性，由于兩個棱鏡之間的間隙很窄，會產生漸暈和干涉效應
建模描述
建立了包含全內反射棱鏡的光學系統模型。由于棱鏡的間隙表現出稍微不同的折射率，可能會出現有趣的效果：
-棱鏡間隙處發生多次反射。因此，例如對于光的透射部分，可以觀察到干涉圖案。
-隨著光源發散角的增大或棱鏡縫隙傾角的增大，還可以觀察到漸暈效應，漸暈和干擾會以組合出現。
多次反射干涉圖樣的研究
通過使棱鏡間隙具有適當的相互 作用水平的多重反射， 可以觀察到由于不同光路重疊而產生的條紋圖案，這與標準具的功能非常相似。
展開 全內反射棱鏡(TIR)的建模
-棱鏡間隙處發生多次反射。因此，例如對于光的透射部分，可以觀察到干涉圖案。
建立了包含全內反射棱鏡的光學系統模型。由于棱鏡的間隙表現出稍微不同的折射率，可能會出現有趣的效果：
建模描述
在這個例子中，我們演示了在全內反射（TIR）棱鏡上的干涉和漸暈效應的建模，其中這些效應特別是在光透射部分出現。所討論的棱鏡通常由兩部分組成，兩部分用折射率略有不同的材料粘在一起。根據入射光的特性，由于兩個棱鏡之間的間隙很窄，會產生漸暈和干涉效應。
VirtualLab：全內反射棱鏡(TIR)的建模
摘要
在這個例子中，我們演示了在全內反射（TIR）棱鏡上的干涉和漸暈效應的建模，其中這些效應特別是在光透射部分出現。所討論的棱鏡通常由兩部分組成，兩部分用折射率略有不同的材料粘在一起。根據入射光的特性，由于兩個棱鏡之間的間隙很窄，會產生漸暈和干涉效應。
建模描述
建立了包含全內反射棱鏡的光學系統模型。由于棱鏡的間隙表現出稍微不同的折射率，可能會出現有趣的效果：
-棱鏡間隙處發生多次反射。因此，例如對于光的透射部分，可以觀察到干涉圖案。
-隨著光源發散角的增大或棱鏡縫隙傾角的增大，還可以觀察到漸暈效應，漸暈和干擾會以組合出現。
多次反射干涉圖樣的研究
通過使棱鏡間隙具有適當的相互 作用水平的多重反射， 可以觀察到由于不同光路重疊而產生的條紋圖案，這與標準具的功能非常相似。
光束NA較大時的漸暈效應
VirtualLab Fusion操作
展開 [VirtualLab] 全內反射棱鏡(TIR)的建模
摘要
在這個例子中，我們演示了在全內反射（TIR）棱鏡上的干涉和漸暈效應的建模，其中這些效應特別是在光透射部分出現。所討論的棱鏡通常由兩部分組成，兩部分用折射率略有不同的材料粘在一起。根據入射光的特性，由于兩個棱鏡之間的間隙很窄，會產生漸暈和干涉效應。
建模描述
建立了包含全內反射棱鏡的光學系統模型。由于棱鏡的間隙表現出稍微不同的折射率，可能會出現有趣的效果：
-棱鏡間隙處發生多次反射。因此，例如對于光的透射部分，可以觀察到干涉圖案。
-隨著光源發散角的增大或棱鏡縫隙傾角的增大，還可以觀察到漸暈效應，漸暈和干擾會以組合出現。
多次反射干涉圖樣的研究
通過使棱鏡間隙具有適當的相互 作用水平的多重反射， 可以觀察到由于不同光路重疊而產生的條紋圖案，這與標準具的功能非常相似。
光束NA較大時的漸暈效應
VirtualLab Fusion操作
展開 VirtualLab：全內反射棱鏡(TIR)的建模
摘要
在這個例子中，我們演示了在全內反射（TIR）棱鏡上的干涉和漸暈效應的建模，其中這些效應特別是在光透射部分出現。所討論的棱鏡通常由兩部分組成，兩部分用折射率略有不同的材料粘在一起。根據入射光的特性，由于兩個棱鏡之間的間隙很窄，會產生漸暈和干涉效應。
建模描述
建立了包含全內反射棱鏡的光學系統模型。由于棱鏡的間隙表現出稍微不同的折射率，可能會出現有趣的效果：
-棱鏡間隙處發生多次反射。因此，例如對于光的透射部分，可以觀察到干涉圖案。
-隨著光源發散角的增大或棱鏡縫隙傾角的增大，還可以觀察到漸暈效應，漸暈和干擾會以組合出現。
多次反射干涉圖樣的研究
通過使棱鏡間隙具有適當的相互 作用水平的多重反射， 可以觀察到由于不同光路重疊而產生的條紋圖案，這與標準具的功能非常相似。
光束NA較大時的漸暈效應
VirtualLab Fusion操作
展開 立方體光束整形器上的全內反射（FTIR）
一種常見的分束器是基于受抑全內反射（FTIR）的效果，因此由兩個玻璃棱鏡組成，并被一層非常薄的層隔開。如果該層足夠薄，由于倏逝波隧穿到另一側，一部分光將透射通過邊界，而其余部分將會被反射。
立方體光束整形器上的全內反射（FTIR）
一種常見的分束器是基于受抑全內反射（FTIR）的效果，因此由兩個玻璃棱鏡組成，并被一層非常薄的層隔開。如果該層足夠薄，由于倏逝波隧穿到另一側，一部分光將透射通過邊界，而其余部分將會被反射。
建模任務
連接建模技術：亞波長間隙
與表面交互的可用建模技術：
對于通過亞波長間隙傳播的特殊情況，考慮倏逝波是至關重要的，因為這些波可以穿過間隙并實現受抑全內反射（FTIR）的效果。因此，使用S矩陣算法對該過程進行嚴格地建模。
受抑全內反射（FTIR）
分層介質組件
層矩陣求解器
分層介質組件采用層矩陣電磁場求解器。該求解器在空間頻域（k域）中工作。它由
1.每個均勻層的特征模求解器和
2.一個用于匹配所有界面上的邊界條件的s矩陣組成。
本征模求解器計算每層均勻介質在k域內的場解。s矩陣算法通過遞歸匹配邊界條件來計算整個層系統的響應。
這是一種以其無條件數值穩定性而聞名的方法，因為與傳統的傳遞矩陣不同，它避免了計算步驟中的指數增長函數。
更多信息：層矩陣S矩陣
非序列追跡
系統概述（光線結果概覽：系統3D)
間隙厚度分析
參考文獻：Chang Chien et al. “Design Analysis of a Beam Splitter Based on the Frustrated Total Internal Reflection”, Prog. Electromagn. Res., Vol. 124, 71-83, 2012.
展開 立方體光束整形器上的全內反射（FTIR）
一種常見的分束器是基于受抑全內反射（FTIR）的效果，因此由兩個玻璃棱鏡組成，并被一層非常薄的層隔開。如果該層足夠薄，由于倏逝波隧穿到另一側，一部分光將透射通過邊界，而其余部分將會被反射。
建模任務
連接建模技術：亞波長間隙
與表面交互的可用建模技術：
對于通過亞波長間隙傳播的特殊情況，考慮倏逝波是至關重要的，因為這些波可以穿過間隙并實現受抑全內反射（FTIR）的效果。因此，使用S矩陣算法對該過程進行嚴格地建模。
受抑全內反射（FTIR）
分層介質組件
層矩陣求解器
分層介質組件采用層矩陣電磁場求解器。該求解器在空間頻域（k域）中工作。它由
1.每個均勻層的特征模求解器和
2.一個用于匹配所有界面上的邊界條件的s矩陣組成。
本征模求解器計算每層均勻介質在k域內的場解。s矩陣算法通過遞歸匹配邊界條件來計算整個層系統的響應。
這是一種以其無條件數值穩定性而聞名的方法，因為與傳統的傳遞矩陣不同，它避免了計算步驟中的指數增長函數。
更多信息：層矩陣S矩陣
非序列追跡
系統概述（光線結果概覽：系統3D)
間隙厚度分析
參考文獻：Chang Chien et al. “Design Analysis of a Beam Splitter Based on the Frustrated Total Internal Reflection”, Prog. Electromagn. Res., Vol. 124, 71-83, 2012.
展開 [NEWSLETTER] 立方體分束器上的全內反射（FTIR）
一種常見的分束器是基于受抑全內反射（FTIR）的效果，因此由兩個玻璃棱鏡組成，并被一層非常薄的層隔開。如果該層足夠薄，由于倏逝波隧穿到另一側，一部分光將透射通過邊界，而其余部分將會被反射。
建模任務
連接建模技術：亞波長間隙
受抑全內反射（FTIR）
分層介質組件
層矩陣求解器
非序列追跡
系統概述（光線結果概覽：系統3D)
間隙厚度分析
文件信息
延伸閱讀
? Stratified Media Component
? Channel Setting for Non-Sequential Tracing
? Laser-Based Michelson Interferometer and Interference Fringe Exploration
? Mach-Zehnder Interferometer
展開 
立方體分束器上的受抑全內反射（FTIR）
一種常見的分光器是基于受抑全內反射（FTIR）的效果，由兩個玻璃棱鏡組成，它們被一個非常薄的層分開。如果該層足夠薄，部分光線將通過邊界，由倏逝波通道到另一側，而其余的將被反射。
系統設置
非序列追跡
通道配置模式設置為“手動配置”時，用戶可以為系統中的每個曲面分別指定仿真中遵循的光路。執行仿真時，可用的光路由所謂的光路查找器確定。然后，通過配置的設置沿著這些光路追跡場。
非序列追跡的通道設置
受抑全內反射（FTIR）
棱鏡之間的間隙是由分層介質組件來仿真的。這樣做的原因是，分層介質組件的S矩陣求解器考慮到了倏逝波，從而能夠對FTIR等效應進行建模。更多關于分層介質組件的信息在下面：
分層的介質成分
層矩陣求解器
分層介質組件使用層矩陣電磁場求解器。這個求解器在空間頻率域（K域）工作。它由以下部分組成
1. 每個均質層的特征模式求解器，以及
2. 用于匹配所有界面的邊界條件的S矩陣。
特征模式求解器計算各層均勻介質在k域的場解。k域中各層均質介質的場解。S-矩陣算法通過匹配邊界來計算整個層系統的響應。整個層系統的響應，通過匹配邊界條件 遞歸的方式計算整個層系統的響應。
這是一種以其無條件的數值穩定性而聞名的方法，因為與傳統的轉移矩陣不同，它避免了計算步驟中的指數增長函數。
更多相關信息：
層矩陣[S-矩陣]
系統概述 (光線結果概述：3D系統)
間隙厚度分析
在一個基于FTIR的立方體分光鏡中，反射率和透射率的比率在很大程度上取決于棱鏡之間的間隙厚度。
展開 Ansys Zemax｜如何在存在全內反射 (TIR) 的情況下應用散射
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概述
在本文中，我們將展示如何利用虛擬表面來對具有全內反射 (TIR) 的物體進行建模，同時保持其他獨特的表面特性，例如粗糙的表面結構。
簡介
在OpticStudio中，全內反射 (TIR) 在其他表面屬性（例如散射）之前應用于表面。在嘗試對包含光學粗糙表面的光管或光纖進行建模時，這可能會導致問題。此類元件依賴于TIR，但由于表面粗糙度而無法實現完美的 TIR 行為。為了正確模擬此類系統，可以使用嵌入表面，以便在TIR之前應用散射函數。
問題
附件：
“ScatteringAndTIR_TIRAppliedBeforeScatterFunction.zar”。它包含一個直徑為10毫米、長度為50毫米的PMMA圓柱體。鏡頭數據編輯器如下圖所示。第1行包含一個以15°發射光線的源。第4行和第5行將檢測器矩形放置在圓柱體表面的內部和外部。我們使用Cylinder Volume對象制作了一個光管。管道的直徑為10毫米，長度為50毫米。
非連續著色模型顯示入射在圓柱體底面上的光線。光線不會發生任何散射，并通過TIR反射回圓柱體。
請注意，“Color Rays By:”已設置為“Segment #”。這會在光線每次與對象交互時更改光線的顏色。請注意，還選中了“Scatter NSC Rays”。
現在，假設圓柱體具有我們想要使用Scatter函數建模的粗糙或地面表面。因此，“Lambertian”散射函數被添加到對象屬性中圓柱的側面，如下所示：
新的著色模型圖如下所示。
展開 VirtualLab：立方體光束整形器上的全內反射（FTIR）
一種常見的分束器是基于受抑全內反射（FTIR）的效果，因此由兩個玻璃棱鏡組成，并被一層非常薄的層隔開。如果該層足夠薄，由于倏逝波隧穿到另一側，一部分光將透射通過邊界，而其余部分將會被反射。
建模任務
連接建模技術：亞波長間隙
與表面交互的可用建模技術：
對于通過亞波長間隙傳播的特殊情況，考慮倏逝波是至關重要的，因為這些波可以穿過間隙并實現受抑全內反射（FTIR）的效果。因此，使用S矩陣算法對該過程進行嚴格地建模。
受抑全內反射（FTIR）
分層介質組件
層矩陣求解器
分層介質組件采用層矩陣電磁場求解器。該求解器在空間頻域（k域）中工作。它由
1.每個均勻層的特征模求解器和
2.一個用于匹配所有界面上的邊界條件的s矩陣組成。
本征模求解器計算每層均勻介質在k域內的場解。s矩陣算法通過遞歸匹配邊界條件來計算整個層系統的響應。
這是一種以其無條件數值穩定性而聞名的方法，因為與傳統的傳遞矩陣不同，它避免了計算步驟中的指數增長函數。
更多信息：層矩陣S矩陣
非序列追跡
系統概述（光線結果概覽：系統3D)
間隙厚度分析
參考文獻：Chang Chien et al. “Design Analysis of a Beam Splitter Based on the Frustrated Total Internal Reflection”, Prog. Electromagn. Res., Vol. 124, 71-83, 2012.
展開 Ansys Zemax | 如何在存在全內反射 (TIR) 的情況下應用散射
在本文中，我們將展示如何利用虛擬表面來對具有全內反射 (TIR) 的物體進行建模，同時保持其他獨特的表面特性，例如粗糙的表面結構。
下載
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簡介
在OpticStudio中，全內反射 (TIR) 在其他表面屬性（例如散射）之前應用于表面。在嘗試對包含光學粗糙表面的光管或光纖進行建模時，這可能會導致問題。此類元件依賴于TIR，但由于表面粗糙度而無法實現完美的 TIR 行為。為了正確模擬此類系統，可以使用嵌入表面，以便在TIR之前應用散射函數。
問題
附件：
“ScatteringAndTIR_TIRAppliedBeforeScatterFunction.zar”。它包含一個直徑為10毫米、長度為50毫米的PMMA圓柱體。鏡頭數據編輯器如下圖所示。第1行包含一個以15°發射光線的源。第4行和第5行將檢測器矩形放置在圓柱體表面的內部和外部。我們使用Cylinder Volume對象制作了一個光管。管道的直徑為10毫米，長度為50毫米。
非連續著色模型顯示入射在圓柱體底面上的光線。光線不會發生任何散射，并通過TIR反射回圓柱體。
請注意，“Color Rays By:”已設置為“Segment #”。這會在光線每次與對象交互時更改光線的顏色。請注意，還選中了“Scatter NSC Rays”。
現在，假設圓柱體具有我們想要使用Scatter函數建模的粗糙或地面表面。因此，“Lambertian”散射函數被添加到對象屬性中圓柱的側面，如下所示：
新的著色模型圖如下所示。在散射函數之前應用TIR時，反射光線（以綠色顯示）被散射，但光線全部散射到圓柱體中。
展開 