光學(xué)薄膜仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2025-12-02
光學(xué)薄膜仿真的視頻教程
車(chē)燈仿真分析系列課程（熱仿真/結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真/光學(xué)仿真）
汽車(chē)尾燈，除了滿足各國(guó)法規(guī)要求的功能性之外，更是汽車(chē)外觀設(shè)計(jì)上的點(diǎn)睛之筆與標(biāo)志性的結(jié)構(gòu) SPEOS作為世界知名的光學(xué)仿真軟件，在汽車(chē)照明領(lǐng)域，有著30年的歷史。 在光學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，借助SPEOS可以實(shí)現(xiàn)諸如：車(chē)燈光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；車(chē)燈法規(guī)的分析與驗(yàn)證；車(chē)燈點(diǎn)亮效果的可視化等功能，方便設(shè)計(jì)者更快的完成車(chē)燈設(shè)計(jì)。
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汽車(chē)光學(xué)仿真與分析
課程背景： 本次研討會(huì)聚焦汽車(chē)光學(xué)前沿領(lǐng)域，研討會(huì)中使用武漢二元科技旗艦產(chǎn)品-OAS光學(xué)軟件，軟件完全國(guó)產(chǎn)自主可控，支持幾何光學(xué)和物理光學(xué)跨尺度計(jì)算。 通過(guò) OAS 光學(xué)軟件深入剖析汽車(chē)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。光學(xué)工程師將圍繞車(chē)燈、HUD、汽車(chē)內(nèi)飾設(shè)計(jì)等關(guān)鍵方向，分享實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探討創(chuàng)新思路，助力企業(yè)提升汽車(chē)光學(xué)設(shè)計(jì)水平。
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光學(xué)薄膜仿真的實(shí)例教程
光柵薄膜被廣泛運(yùn)用于光伏發(fā)電，光學(xué)薄膜和減反射涂層的場(chǎng)景中。不同的光柵尺寸設(shè)置可以達(dá)到不同的減反射效果。本案利用Rsoft軟件介紹光柵薄膜的建模與仿真。
1. 新建仿真模塊
Simulation tool選擇DiffractionMOD，即衍射模塊求解工具。由于目標(biāo)模型是周期性光柵結(jié)構(gòu)，一次仿真Dimension選擇2D。
2. 添加模型結(jié)構(gòu)幾何體
點(diǎn)擊segment后在需要建立的位置畫(huà)出該幾何體的大致樣子，主要是確定幾何體的兩個(gè)端位置。
右擊生成的幾何體，具體編輯其尺寸和材料屬性。在模塊尚未引入任何材料的前提下，需要添加接下來(lái)使用的材料。點(diǎn)擊Materials控件，進(jìn)入編輯材料。
本模型中光柵基底為Si材料，光柵為InP材料，因此需要在材料庫(kù)中查詢半導(dǎo)體材料。雙擊semiconductor后展開(kāi)材料庫(kù)，依次點(diǎn)擊選擇InP和Si后，點(diǎn)擊右方Use Material，將兩種材料引入模型。
在幾何體上依次編輯材料下拉框選擇屬性。
材料屬性定義完成后繼續(xù)定義幾何體尺寸。
*注意Rsoft軟件中長(zhǎng)度單位默認(rèn)為um。
3. 定義全局變量
在Rsoft中，一種方便確定各數(shù)值大小的方法是定義全局變量，使用全局變量進(jìn)行數(shù)值大小確定，在依賴(lài)性較強(qiáng)的設(shè)置中非常實(shí)用。
點(diǎn)擊Edit Symbols，添加變量名稱(chēng)和數(shù)值。
點(diǎn)擊New symbol后編輯變量名稱(chēng)name和表達(dá)式。這里需要定義光柵常數(shù)即用period周期值表示，本案中設(shè)為1um。
4. 設(shè)定光柵和基底的寬度
同樣分別右擊光柵和基底，在Component Width中輸入該式。注意本案中光柵常數(shù)為1um，光柵寬為0.5um。
展開(kāi) 鈦酸鑭光學(xué)特性
在薄膜技術(shù)領(lǐng)域，損耗吸收低、機(jī)械性能優(yōu)良、易于制備，性能穩(wěn)定的鍍膜材料一直是工藝和設(shè)計(jì)人員的首選材料。鈦酸鑭(H4)薄膜在此方面顯示出無(wú)比優(yōu)越的性能，研究表明，該薄膜具有良好的工藝穩(wěn)定性，無(wú)論是室溫還是加熱沉積，或者無(wú)論蒸鍍過(guò)程中充氧多少(甚至不充氧)，蒸發(fā)束流高低，其折射率變化均不大，消光系數(shù)極小，激光損傷閾值穩(wěn)定。該材料是由氧化鈦和氧化鑭合成得到的，其化學(xué)成分為L(zhǎng)aTiO3，光譜透明區(qū)為360~7 000 nm，是一種極具發(fā)展前途的光學(xué)鍍膜材料。
鑒于鈦酸鑭薄膜具有損耗吸收小、易于制備，性能穩(wěn)定的優(yōu)良特性，可作為激光薄膜制備的一種優(yōu)良鍍膜材料，因而具有極大的發(fā)展?jié)摿ΑＭ瑫r(shí)，不同波長(zhǎng)的激光輻照處理，會(huì)對(duì)薄膜的不同性能改善起到意想不到的效果。
愛(ài)特斯專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)鈦酸鑭，主要有燒結(jié)顆粒和晶體顆粒，純度可以達(dá)到99.99%以上，鈦酸鑭為鈦和鑭的混合物，10年以上的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，品質(zhì)穩(wěn)定，技術(shù)過(guò)硬，遠(yuǎn)銷(xiāo)歐美、日韓、東南亞等國(guó)家。
鈦酸鑭在薄膜技術(shù)領(lǐng)域，損耗吸收低、機(jī)械性能優(yōu)良、易于制備，性能穩(wěn)定，光譜透明區(qū)為360~7 000 nm
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展開(kāi) 對(duì)于Essential Macleod而言，薄膜材料的消光系數(shù)就是與吸收相關(guān)的參數(shù)。它所代表的損失取決于它的測(cè)量方法。因此我們寫(xiě)了一個(gè)光學(xué)薄膜
1=R+T+A (1)
如果結(jié)果以百分比表示，則左側(cè)變?yōu)?00。這就是設(shè)計(jì)吸收率的計(jì)算方法。
現(xiàn)在讓我們考慮一層厚度為dt的薄層埋在膜層內(nèi)。每單位面積薄層中的功率損失將是凈入射輻照度（Ienter）和凈出射輻照度（Iexit）之間的差值。這可以通過(guò)各種方式進(jìn)行操作。
將入射到整個(gè)涂層上的輻射強(qiáng)度設(shè)為Iincidence，薄片的吸收率為dA，勢(shì)吸收率為da。則
（2）
（3）
然后，膜層中的總吸收率簡(jiǎn)單地是（2）在膜厚度上的積分。
圖1顯示了使用具有無(wú)吸收低折射率材料（SiO2）和輕微吸收的高折射率材料（TiO2）薄膜的窄帶濾光片的一些結(jié)果。電場(chǎng)分布的平方很好地解釋了吸收率變化。勢(shì)吸收率幾乎相同，因?yàn)榉瓷渎蕿榱悖忧懊娌糠值奈战档土藟災(zāi)股系腎enter的值，因此膜層后部的吸收率逐漸增加。
圖1.具有吸收高折射率材料和無(wú)吸收低折射率材料的窄帶濾光片的計(jì)算。由于反射率為零，吸收率和勢(shì)吸收率幾乎相同。
展開(kāi) 橢圓偏振分析器
在最新發(fā)布的快速物理光學(xué)軟件VirtualLab Fusion 2023.1中，橢圓偏振分析器已被添加到該軟件不斷增加的功能陣列中。它提供了一個(gè)簡(jiǎn)單明了的方法，通過(guò)在模擬產(chǎn)生的電磁場(chǎng)結(jié)果上應(yīng)用橢圓偏振的概念來(lái)研究涂層、多層結(jié)構(gòu)和光柵的特性。此外，它還提供了在分析儀內(nèi)自動(dòng)掃描波長(zhǎng)和入射角的可能性，從而方便地生成典型的橢圓偏振曲線，這些曲線在擬合到一個(gè)模型后，可以繼續(xù)揭示我們?cè)噲D從這些實(shí)驗(yàn)中獲得的材料特性。你可以在下面找到解釋如何使用這個(gè)新的分析儀的文件鏈接，以及一個(gè)應(yīng)用于二氧化硅涂層測(cè)量的例子。
橢圓偏振法是一種光學(xué)測(cè)量方法，它利用了光在被表面反射（或透過(guò)）時(shí)發(fā)生的偏振變化，例如塊狀材料或薄膜。隨著時(shí)間的推移，它在半導(dǎo)體和光學(xué)涂層應(yīng)用中得到了普及，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的反射測(cè)量相比，它的靈敏度更高。 因此，橢圓偏振法現(xiàn)在被用來(lái)準(zhǔn)確地表征不同樣品的成分、粗糙度、厚度、結(jié)晶特性、導(dǎo)電性和其他材料特性。
展開(kāi) 橢圓偏振法是一種光學(xué)測(cè)量方法，它利用了光在被表面反射（或透過(guò)）時(shí)發(fā)生的偏振變化，例如塊狀材料或薄膜。隨著時(shí)間的推移，它在半導(dǎo)體和光學(xué)涂層應(yīng)用中得到了普及，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的反射測(cè)量相比，它的靈敏度更高。因此，橢圓偏振法現(xiàn)在被用來(lái)準(zhǔn)確地表征不同樣品的成分、粗糙度、厚度、結(jié)晶特性、導(dǎo)電性和其他材料特性。
在最新發(fā)布的快速物理光學(xué)軟件VirtualLab Fusion 2023.1中，橢圓偏振分析器已被添加到該軟件不斷增加的功能陣列中。它提供了一個(gè)簡(jiǎn)單明了的方法，通過(guò)在模擬產(chǎn)生的電磁場(chǎng)結(jié)果上應(yīng)用橢圓偏振的概念來(lái)研究涂層、多層結(jié)構(gòu)和光柵的特性。此外，它還提供了在分析儀內(nèi)自動(dòng)掃描波長(zhǎng)和入射角的可能性，從而方便地生成典型的橢圓偏振曲線，這些曲線在擬合到一個(gè)模型后，可以繼續(xù)揭示我們?cè)噲D從這些實(shí)驗(yàn)中獲得的材料特性。你可以在下面找到解釋如何使用這個(gè)新的分析儀的文件鏈接，以及一個(gè)應(yīng)用于二氧化硅涂層測(cè)量的例子。
橢圓偏振分析器
本用例展示了橢圓偏振法的基本原理，并說(shuō)明了VirtualLab Fusion中內(nèi)置的橢圓儀分析器的使用。
SiO2涂層的可變角度光譜橢圓偏振（VASE）分析
本用例說(shuō)明了在VirtualLab Fusion中實(shí)現(xiàn)的橢圓偏振分析器在文獻(xiàn)中的使用：Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999).
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光學(xué)薄膜仿真的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
光學(xué)薄膜仿真的最新內(nèi)容
會(huì)議鏈接：https://meeting.tencent.com/dm/oMFleIBkeGvM
授課時(shí)間：：2026/5/28（四）-5/29（五）（各城市并行開(kāi)課）
課程時(shí)數(shù)：2天/城市
授課地點(diǎn)：深圳市光明區(qū)鳳凰街道尚智科技園1棟B座1503
課程講師：訊技光電工程師隊(duì)
課程費(fèi)用：3600RMB/1人次
(課程包含課程材料費(fèi)、開(kāi)票稅金、午餐費(fèi))
課程簡(jiǎn)介
Course Introduction
光柵是現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中最為常用的一種衍射光學(xué)元件
<p>Ansys光學(xué)與光子學(xué)解決方案提供功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和驗(yàn)證仿真軟件，可幫助設(shè)計(jì)師更快地開(kāi)發(fā)出卓越的光學(xué)產(chǎn)品，同時(shí)提升產(chǎn)品的性能、可靠性和良率。在最新發(fā)布的2026 R1 新版本中，通過(guò)簡(jiǎn)化的雜散光分析工作流程，Ansys Zemax OpticStudio 與 Ansys Speos for NX 之間強(qiáng)大的光學(xué)設(shè)計(jì)交換 (ODX) 以及實(shí)用的 NEST 容差，推動(dòng)了光學(xué)和光子工程的發(fā)展；Synopsys
簡(jiǎn)介
DMD 投影燈是以數(shù)字微鏡器件為核心的高精度數(shù)字光學(xué)投影系統(tǒng)，通過(guò)光源準(zhǔn)直勻化、DMD 芯片像素級(jí)光調(diào)制及投影物鏡成像的協(xié)同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)到高清光影的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，可顯著提升投影畫(huà)面分辨率、對(duì)比度與亮度均勻性。本案例依托 OAS 光學(xué)軟件完成 DMD 投影燈全鏈路建模、光線追跡與性能優(yōu)化，驗(yàn)證系統(tǒng)照明均勻性、成像質(zhì)量及雜散光抑制水平，為工程化設(shè)計(jì)提供可靠仿真依據(jù)。
案例設(shè)置與操作
OAS波動(dòng)光學(xué)仿真來(lái)助力1個(gè)月前
簡(jiǎn)介
全息照相依托光的干涉與衍射原理，以物光與參考光干涉條紋記錄物體振幅、相位全光波信息，可真實(shí)還原三維立體影像與空間景深。核心光路包含激光光源、分束器、照明與參考光路及記錄介質(zhì)，廣泛用于三維顯示、精密計(jì)量、無(wú)損檢測(cè)、光學(xué)防偽等領(lǐng)域。本案例基于 OAS 波動(dòng)光學(xué)模塊，完成全息記錄與再現(xiàn)全流程仿真，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)、優(yōu)化與評(píng)估提供專(zhuān)業(yè)工程支撐。
案例設(shè)置與操作
模型構(gòu)建
基于 OAS
寫(xiě)在前面
仿真、模擬、有限元分析、多物理場(chǎng)……這些術(shù)語(yǔ)是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術(shù)原理和演進(jìn)趨勢(shì)，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專(zhuān)題，邀您一起探索仿真世界。本專(zhuān)題將以 “一期一會(huì)” 的形式，攜手各領(lǐng)域?qū)＜遥瑖@Ansys全產(chǎn)品線的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，帶您深入解析流體、結(jié)構(gòu)、電子設(shè)計(jì)及電磁仿真、光學(xué)、光子學(xué)、半導(dǎo)體、自動(dòng)駕駛
寫(xiě)在前面
仿真、模擬、有限元分析、多物理場(chǎng)……這些術(shù)語(yǔ)是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術(shù)原理和演進(jìn)趨勢(shì)，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專(zhuān)題，邀您一起探索仿真世界。本專(zhuān)題將以 “一期一會(huì)” 的形式，攜手各領(lǐng)域?qū)＜遥瑖@Ansys全產(chǎn)品線的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，帶您深入解析流體、結(jié)構(gòu)、電子設(shè)計(jì)及電磁仿真、光學(xué)、光子學(xué)、半導(dǎo)體、自動(dòng)駕駛
基于橢圓偏振法的光學(xué)薄膜測(cè)量1個(gè)月前
橢圓偏振分析器
在最新發(fā)布的快速物理光學(xué)軟件VirtualLab Fusion 2023.1中，橢圓偏振分析器已被添加到該軟件不斷增加的功能陣列中。它提供了一個(gè)簡(jiǎn)單明了的方法，通過(guò)在模擬產(chǎn)生的電磁場(chǎng)結(jié)果上應(yīng)用橢圓偏振的概念來(lái)研究涂層、多層結(jié)構(gòu)和光柵的特性。此外，它還提供了在分析儀內(nèi)自動(dòng)掃描波長(zhǎng)和入射角的可能性，從而方便地生成典型的橢圓偏振曲線
橢圓偏振法是一種光學(xué)測(cè)量方法，它利用了光在被表面反射（或透過(guò)）時(shí)發(fā)生的偏振變化，例如塊狀材料或薄膜。隨著時(shí)間的推移，它在半導(dǎo)體和光學(xué)涂層應(yīng)用中得到了普及，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的反射測(cè)量相比，它的靈敏度更高。 因此，橢圓偏振法現(xiàn)在被用來(lái)準(zhǔn)確地表征不同樣品的成分、粗糙度、厚度、結(jié)晶特性、導(dǎo)電性和其他材料特性。
在最新發(fā)布的快速物理光學(xué)軟件VirtualLab Fusion 2023.1中，橢圓偏振分析器已被添加到該軟件不斷增加的功能陣列中
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