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什麼是Field以及Ray係數常常使用者在這個主題上會有一些混亂，因為薄膜理論以及相關的設計軟體程式，通常以不同的觀點來處理這個問題，而這個觀點與光線追跡的程式有很大的不同。在薄膜光學中，我們通常處理光的場 (field)，一般來說即是所謂的平面波。然而，光線的處理方式在本質上有很大不同，光線是局部的、無限小的且帶有能量的一點，擁有位置以及傳播方向等資訊。光線所看到的世界與薄膜的世界是不同的。

表面反射光柵與體積全像光柵的比較在介紹這個模型之前，我們先簡單解釋一下表面反射光柵（SRG）和體積全像光柵（VHG）的區別。這兩種光柵在光學系統中的作用幾乎是一樣的，但在製造和模擬方面卻有很大的不同。 圖 1. (a) 表面反射光柵 (b) 體積全像光柵 圖1(b)所示的VHG是通過在感光材料薄膜上曝光兩個或多個光束來製造。

傳統的晶體鈮酸鋰已經得到廣泛的應用，但是晶體鈮酸鋰的制備方法無法制備高折射率差的光波導。最近在制備技術方面的發展使薄膜鈮酸鋰平臺成為超緊湊和高性能集成光子元件的極佳選擇。在本文中，我們展示了如何使用我們的有限元集成開發環境（IDE）來仿真鈮酸鋰薄膜光波導中的電光調制。本工作中進行的模擬包括兩個主要階段：電學和光學。下面是所模擬的調制器的示意圖。

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圖2 ITO薄膜在外加電壓下的載流子濃度分布 對具有不同載流子濃度分布ITO薄膜的器件進行反射率光譜仿真，外加偏振光斜入射，得到如圖3所示的光譜，可以證明MOS結構可以實現電偏置的吸收調諧器。

訊技光電科技（上海）有限公司的VirtualLab Fusion軟件為該項研究成果提供了設計及性能仿真。

訊技光電科技（上海）有限公司的VirtualLab Fusion軟件為該項研究成果提供了設計及性能仿真。 研究背景 焦平面陣列（Focal Plane Array，FPA）作為一種重要的全固態光束掃描技術，通過光開關陣列控制光信號從不同位置處的光柵輻射器發射信號，經過置于其上的透鏡后產生一個和輻射器位置相關的偏轉角，從而在無可動部件的情況下實現光束掃描。

這種芯片上集成了各種不同的光器件，可以聚焦、耦合、調制、拆分、隔離及檢測光信號。 集成光路芯片示意圖 光波導是上述集成光路中最常見的光器件，它可以連接基板上不同的光學元件。通常光波導由薄膜或條形介質組成，可以用作光的分路器、耦合器、開關等功能器件。COMSOL中的邊界模式分析功能可以分析出光波導入射邊界上的模場分布，為模型添加正確的激勵波源。

傳輸質量與信息吞吐量本質上與電光（EO）轉換過程密切相關。光調制器，負責電域到光域的高速、高保真信號轉換，是此類光通信系統中的關鍵組件。因此，調制器性能向更緊湊結構、更高速度及更優能耗方向的發展，成為推動光子技術進步的重要驅動力。過去十年間，薄膜鈮酸鋰（TFLN）憑借其強烈的線性電光效應、寬透明窗口以及優異的熱穩定性、化學穩定性和物理穩定性，已成為高性能電光調制器的理想材料平臺。

在可見光波長上運行一個十米級望遠鏡的自適應鏡比在其他波長上運行的鏡子更細、更快。VRALA 是用于這些波長的執行器的理想選擇。該團隊在設計過程中使用 COMSOL 仿真軟件進行了電磁、結構和熱研究。

仿真過程啟動 OAS 軟件后，系統自動完成光束追跡：首先單色光束垂直入射至平凸透鏡上表面，部分光線經凸面反射，另一部分光線透過凸面進入空氣薄膜，在平玻璃板上表面發生反射；兩束反射光攜帶空氣薄膜厚度信息，在探測器平面相遇并產生干涉。

仿真提供了激勵表面等離激元的替代方法。一個例子是使用電點偶極子源。回想一下，由于波矢量不匹配，表面等離激元 不能被自由空間光激發。然而，點偶極子產生的近場包含具有矢量的分量，這使得表面等離激元被激發。還可以通過執行此類模擬并從場分布中提取表面等離激元波長來繪制表面等離激元色散。下圖突出顯示了這種類型的仿真，可以觀察到清晰的場振蕩。

接下來，參考論文[1]，我們研究了兩種不同的各向異性薄膜： 圖5 Nz是各向異性材料薄膜的關鍵參數之一，其定義為（nx-Nz）/（nx-ny）。掃描了Nz從1.5到0.5的結果，從上圖中，我們可以發現Nz=0.5可以在所有入射角下實現更好的抗反射性能，這與論文[1]一致。 參考文獻： 1.

2.2FDTD仿真方法與結構設計研究采用3D時域有限差分（FDTD）電磁仿真技術（Ansys Lumerical FDTD模擬套件）作為主要研究工具，該方法能夠精確求解麥克斯韋方程組，捕捉亞波長尺度的電磁場分布，特別適合處理多層薄膜結構中的光干涉和外耦合效率。

Lumerical Lumerical是Ansys公司開發的用于微納光子器件、芯片及系統的設計仿真軟件，融合了FDTD、EME等求解器，對微納結構及其器件進行設計仿真分析。 咨詢與訂購方式 聯系人：光研科技南京有限公司 徐保平 手機號：15051861513 微信號：13627124798

本篇以基于金薄膜的復雜納米孔結構為例，計算了結構在被x偏振方向的高斯光束照射后于不同平面觀測到的光場局域效果。一、結構建模首先是建立結構模型，結構為上方大孔，下方小孔的嵌套結構，基底為氧化硅。依次在基底上方、小孔上方、大孔上方以及縱向截面放置監視器。將高斯光波長設置為400nm，放置在結構上方，向下照射。1. 為結構布置2. 建立的模型二、參數設置3.

圖1 光柵結構及斯格明子形狀與位置示意圖 結構設計仿真模型基于均勻銀（Ag）薄膜構建，在薄膜上刻蝕三條鏤空線圍成正六邊形狹縫。采用 FDTD 軟件完成建模，設置六個偏振方向不同的線偏振高斯光源，分別對應照射六組金屬狹縫，搭建完整的仿真測試體系。

接下來，參考論文[1]，我們研究了兩種不同的各向異性薄膜： 圖 5 Nz是各向異性材料薄膜的關鍵參數之一，其定義為（nx-Nz）/（nx-ny）。掃描了Nz從1.5到0.5的結果，從上圖中，我們可以發現 Nz=0.5 可以在所有入射角下實現更好的抗反射性能，這與論文[1]一致。 參考文獻：1.

2、SiON薄膜沉積：采用ICPCVD技術，通過調節N?O流量控制折射率，Ar氣保障膜厚均勻性。3、薄膜蝕刻：用Cr硬掩模選擇性蝕刻上層4層SiON，保留底層用于模場耦合。4、溝槽制備：EBL光刻后ICP-RIE刻蝕溝槽，防止光泄漏。

但現有AR-HUD的PGU技術路線均存在明顯短板：數字光投影（DLP）技術：被德州儀器壟斷，成本高，且依賴投影燈泡與色輪，系統體積大[2]；薄膜晶體管液晶顯示（TFT-LCD）技術：自發光亮度不足（難以滿足日間室外需求），虛像清晰度易受環境光影響[3]；激光掃描投影：對溫度敏感，穩定性差，不適合車載復雜工況[4]。