Dreapex TMM
建模

发光探测器

配置功率耗散、强度与模式探测器

本篇介绍在 Optics 中启用 Power Dissipation、Intensity 和 Mode 三类发光探测器，并说明它们对应的结果。完成后，你可以根据分析目标选择合适的探测器。

阅读前提：先完成发光体配置。

Emission 探测器由层内发光体（EML）驱动，而非外部入射。它们不受 Incident Light、Incident Angle、P-Ratio、Cone Angle 或 Incident Spectrum 设置的影响。这些参数仅作用于 Propagation 通道的探测器。

Emission 通道

Emission 通道提供三个探测器：

探测器输出
Power Dissipation发光偶极功率耦合到面内波矢的分布（功率耗散谱）。结果见 Power Dissipation。
Intensity远场发光强度随波长（可选随角度）的分布。结果见 Intensity。
Mode发光结构支持的导模/泄漏模的模式分布与占比。结果见 Mode。

结构支持范围

材料与单层限制

层的角色非相干双折射吸收补充说明
普通层✅✅✅非相干与双折射不能同时启用
发光层（EML）❌✅❌开启“透明”时，消光系数会被清零；未开启时，仅消光系数已经为 0 才能通过验证
顶部介质—❌❌—
底部介质—❌✅—

表中的“双折射”仅指光轴沿膜层法线的单轴双折射；不支持倾斜光轴、任意光轴方向和双轴材料。顶部介质和底部介质不使用相干/非相干设置，因此表中记为“—”。

不同结构场景下的探测器支持

下表默认所有层均满足上表的材料与单层限制。“结构第一层”指顶部介质之后的第一层有限厚度薄膜。

结构场景Power DissipationIntensityMode
一个发光层，所有结构层均相干✅✅✅ 条件支持*
多个发光层，所有结构层均相干✅✅✅ 条件支持*
结构第一层是唯一的非相干层✅✅✅ 条件支持*
非相干层不在结构第一层✅✅❌
结构中存在多个非相干层✅✅❌
发光层之间存在非相干层✅✅❌

* Mode 条件：

  • 没有顶部非相干层时：ntop<no,EMLn_{\mathrm{top}}<n_{o,\mathrm{EML}}
  • 结构第一层为唯一的非相干层时：ntop<ninco<no,EMLn_{\mathrm{top}}<n_{\mathrm{inco}}<n_{o,\mathrm{EML}}
  • 底部介质透明时：nbottom<no,EMLn_{\mathrm{bottom}}<n_{o,\mathrm{EML}}
  • 底部介质吸收时允许计算，但 BOC 为 0。
  • 存在多个发光层时，每个发光层都必须满足上述适用条件。

式中，ntopn_{\mathrm{top}} 是顶部介质折射率，nincon_{\mathrm{inco}} 是结构第一层非相干层的折射率，nbottomn_{\mathrm{bottom}} 是底部介质折射率，no,EMLn_{o,\mathrm{EML}} 是发光层普通折射率。

波长模式

每个探测器的可用波长模式如下：

探测器Single（单值）Sweep（扫描）Weighted Average（加权平均）
Power Dissipation是是否
Intensity是是是
Mode是是是

Power Dissipation 不提供 Weighted Average 模式，界面不会为该探测器提供此选项。若需要光谱加权的发光功率信息，可改用 Intensity 探测器的 Weighted Average 模式。

各模式行为：

  • Single：在指定单一波长处计算，结果为一维分布（以面内矢量或角度为横轴）。
  • Sweep：在 From–To 范围内按 Step 间隔逐波长计算，结果含完整光谱维度，支持热图和线图切换。
  • Weighted Average（Intensity / Mode）：将波长维度折叠为单一有效结果。Intensity 使用辐射功率谱权重；Mode 使用光子数谱权重。两种权重均由发光体的 Spectrum Unit 自动换算，适合比较不同结构的整谱强度或出光行为。

固定波长的 Mode 只由该波长处的结构、折射率、偶极位置和取向等条件决定，不使用光谱幅值。光谱单位与光谱形状只在跨波长的 Weighted Average 中进入 Mode 计算。

同一物理光谱分别用 Probability 和 Power 表达，并按 Eγ=hc/λE_\gamma=hc/\lambda 正确换算后，Weighted Average 应得到一致结果。式中 EγE_\gamma 是单光子能量，hh 是普朗克常数，cc 是真空光速，λ\lambda 是波长。

逐探测器配置

Power Dissipation

除波长参数外，Power Dissipation 探测器还需指定面内矢量类型（In-plane Vector Type），用于设定横轴物理量：

选项标签默认范围
nEff有效折射率 (nEff)0 → 2.0，步长 0.01
In-plane k面内 k0 → 1，步长 0.01
In-plane u面内 u0 → 1，步长 0.01

默认选项为 nEff（有效折射率）。

Intensity

Intensity 探测器除波长参数外，还可配置角度模式（Angle Mode）：

选项说明
Single仅在指定单一角度处采样远场强度。
Sweep在 From–To 角度范围内按 Step 逐角度采样，默认 0°–80°，步长 5°。

角度约束：0° ≤ 角度 ≤ 90°；Sweep 模式要求 angleTo > angleFrom。

Mode

Mode 探测器除波长参数外，可配置容差（Tolerance）：

  • 默认值：1e-4
  • 用于控制模式搜索的收敛精度；取值需大于 0。
  • 未收敛的波长在结果中以 * 标记。

强度颜色（Intensity Color）

Intensity Color 是 Intensity 探测器的衍生功能，用于计算 CIE 色度坐标和可见发射色。

启用 Visible Color 的三个必要条件必须同时满足：
  1. Intensity 探测器已启用
  2. 波长模式为 Sweep（非 Single 或 Weighted Average）
  3. 扫描范围覆盖 360–780 nm，且步长 ≤ 5 nm
若波长模式切换离开 Sweep，Visible Color 将自动关闭。

当 Wavelength Mode 不是 Sweep 时，Visible Color 开关被禁用，悬停显示提示：

Visible Color can only be enabled when Wavelength Mode is Sweep.

若当前配置不满足条件，界面会显示提示文字，并提供一键修正按钮：点击后自动勾选 Intensity 探测器并将波长扫描设为 360–780 nm、步长 1 nm。

颜色计算允许最大 5 nm 步长，但颜色比较优先使用 1 nm。实际结果的采样间隔大于 1 nm 时，Intensity Color 页面会显示非阻断的粗采样提示；半高宽小于约 10 nm 的窄带发光峰对采样网格尤其敏感。

颜色计算还需选择色度观察者：

  • 2°（默认）
  • 10°

CCT 与 Duv 仅在 2° 观察者下提供。10° 观察者使用 CIE 1964 色度轨迹，不显示这两个指标。完整的逐角度指标与基准比较见强度颜色。

探测器保护机制

至少一个探测器必须保持启用（Propagation 或 Emission 通道各自独立计数）。当所有探测器均关闭时，点击 Run 不会发起请求，也不会产生任何错误提示——计算被静默跳过。

当结构中没有发光层（EML）时：

  • Emission 通道顶部显示信息横幅：「结构中没有发光层（EML）。请在 Structure 页将某一层标记为发光层，才能启用 Emission 探测器。」
  • Emission 探测器卡片不会被禁用——用户仍可自由勾选或取消勾选探测器。只有计算进行中时卡片才会禁用。

下一步

发光体配置

设置发光层与发光体参数

扫描发光

扫描发光体属性并读取扫描结果

Copyright © 2026 Dreapex