强度
本篇介绍 Intensity 结果中的光谱、角度分布、全局峰值、包络半高全宽和归一化视图,用于查看发光器件的远场强度,并把每条完整光谱压缩为便于扫描比较的标量结果。
光谱权重与源强
单个发光体的远场强度可概括为
其中, 是第 个发光体在出射角 、波长 处的强度贡献, 是倍增因子, 是转换效率, 是辐射功率谱权重, 是结构、偶极位置和取向共同决定的远场响应。
Spectrum Unit 为 Probability 时,输入光子数谱会按单光子能量 转换成功率谱;Spectrum Unit 为 Power 时,输入值直接作为 。式中, 是普朗克常数, 是真空光速。对单个发光体, 与 线性缩放原始强度,但不改变归一化光谱形状或归一化角分布;多个发光体同时存在时,不同权重会改变合成光谱、角分布和颜色。
示例配置
下面使用一个顶发射绿光 OLED:Air / Ag / BPhen / Alq₃ EML / NPB / Al / BK7。Ag 与 Al 使用折射率数据库中的实测色散;BPhen 与 NPB 使用 Aulika OLED 材料库的石英基底测量变体。Alq₃ 没有匹配的库条目,因此保留常数折射率,并使用覆盖整个计算波段的合成发射谱。


| 项目 | 示例值 |
|---|---|
| 顶部 / 底部介质 | Air / BK7 Glass |
| 层系 | Ag 15 nm / BPhen 30 nm / Alq₃ 40 nm / NPB 40 nm / Al 100 nm |
| 数据库材料 | Ag(Johnson and Christy 1972)、BPhen(Qz,82 nm)、NPB(Qz,287 nm)、Al(McPeak et al. 2015) |
| 发光体 | Alq₃,峰值约 530 nm 的合成宽带光谱 |
| Intensity 波长 | 400–700 nm,步长 10 nm |
| 出射角 | 0–60°,步长 20° |
光谱
当 Wavelength Mode 设为 Sweep 时,Intensity 页面以波长为横轴、强度(a.u.)为纵轴,显示各偏振的远场发光强度随波长的变化曲线。
偏振通道:可通过偏振 SelectButton 在 TE / TM / Total 之间切换。三条曲线可同时显示,也可通过图例选中单条。
图表类型:当仅有波长维度(Angle Mode = Single 或 Weighted Average)时,默认为折线图;同时存在角度扫描时(Angle Mode = Sweep),可在折线图与热力图之间切换,横轴也可在“波长”与“角度”之间选择。
单值模式(angle = Single 且 wavelength = Single 或 Weighted Average):图表区域隐藏,仅显示数值表格。

光谱峰值与包络半高全宽
Sweep 时,结果区会提供三个派生视图。它们只读取原始 Intensity 光谱,不读取归一化光谱,也不从固定波长或 Weighted Average 结果推导。对每个“扫描组合 × 出射角 × 偏振”光谱,定义
其中, 是全局峰值强度,Peak Wavelength 是唯一最高原始采样点所在的波长, 是半高, 与 是最外侧半高交点, 是 Envelope FWHM,单位为 nm。
| 指标 | 定义 |
|---|---|
| Global Peak Intensity | 整条原始光谱的最大采样值 |
| Global Peak Wavelength | 唯一全局最大采样点的波长;不拟合峰顶,也不追踪局部峰 |
| Envelope FWHM | 所有高于或等于半高的区域所占据的最外侧波长跨度 |
半高直接取当前纵坐标值的一半,不做功率 / 振幅换算、不扣除基线、也不平滑。半高交点由相邻采样点线性插值得到,因此支持非等间距波长。Total、TE、TM 三个通道分别计算。
数据状态解读
数据状态有两个查看位置:图表右侧的 状态统计 显示各状态的数量,DataTable 的状态列显示每条光谱的判定。图 4 右侧绿色的 Resolved 12 表示 4 个角度 × 3 个偏振的 12 条光谱都得到完整 FWHM。

在 DataTable 中,先看指标列是否有值,再看同一行的状态。空白表示当前光谱不能完整给出该指标,不代表 0;“多个半高区域”会保留 FWHM 数值,但这个数值是整个多峰包络的最外跨度。
图 5 从左到右、从上到下与下表六行一一对应。
- 蓝色曲线:原始强度光谱。
- 蓝色点:全局最高采样点;出现多个蓝色点时,Peak Wavelength 留空。
- 橙色虚线:全局峰值的一半。
- 亮绿色点:光谱与半高线的有效交点;最外侧的两个交点决定 Envelope FWHM。
- 红色标记:采样边界或数据缺口使交点不完整;FWHM 留空。
| 界面状态 | 数值结果 | 对应谱形与操作 |
|---|---|---|
| 已解析 | 相应指标可用 | 单一最高点,且半高区域在波长范围内闭合;可直接比较 |
| 峰位歧义 | Peak Intensity 保留;Peak Wavelength 留空;FWHM 独立判定 | 两个或更多采样点等于全局最大值;检查平顶或等高峰 |
| 多个半高区域 | Envelope FWHM 和区域数保留 | 峰间谷值低于半高;把数值理解为整个多峰包络的最外跨度 |
| 边界截断 | FWHM 留空;Peak 独立判定 | 波长边界仍高于半高;扩大波长范围 |
| 无信号 | 三个指标留空 | 光谱为空或最大值不大于 0;检查源强、Intensity 探测器和结构 |
| 数据缺口 | 三个指标留空 | 任一波长采样值缺失;修复数据后重新运行 |
图 6 对应图 5 左下角的“边界截断”。示例把波长范围收窄到 520–540 nm,曲线在边界仍高于半高;因此 FWHM 列为空、状态为 edgeClipped,半高区域数仍保留为 1。

- 边界采样值恰好等于半高:该点作为有效交点,FWHM 正常返回。
- 多个半高区域与边界截断同时出现:FWHM 留空并显示“边界截断”,半高区域数仍保留;扩大波长范围后重新运行。
- Peak Wavelength 显示“峰位歧义”:仅峰位留空;Peak Intensity 保留,FWHM 继续计算。
多峰仍只产生一组全局指标:每条光谱、每个偏振最多有一个 Global Peak Intensity、一个 Global Peak Wavelength 和一个 Envelope FWHM。
- 多个峰在半高以上连成一个区域时,Envelope FWHM 是该区域的左右交点之差。
- 峰间谷值低于半高、形成多个区域时,Envelope FWHM 是最左与最右交点之差,并标记“多个半高区域”。
- 多个采样点等于全局最大值时,Peak Intensity 保留,Peak Wavelength 留空,FWHM 继续独立计算。
- 唯一最高点位于波长边界时,Peak Wavelength 仍是有效的采样域峰位。
扫描图表
下面的真实结果使用 Angle Sweep,因此角度是唯一变化轴。三个偏振直接显示为三条折线和图例;右侧不再重复提供偏振切换。


角度分布
当 Angle Mode 设为 Sweep 时,以角度(deg)为横轴、强度(a.u.)为纵轴,显示各偏振的发光强度随出射角的分布曲线。该视图等同于 Angular Spectrum 子视图(侧边栏 Angular Spectrum 条目为 Intensity 内的子视图,非独立页面)。
极坐标视图:在折线图模式下,可通过 Polar Toggle 开关切换到极坐标图。极坐标图以 360° 镜像对称展示,startAngle = 90,纵轴归一化到最大值。
数值:均为原始远场强度,不做归一化处理。如需跨角度比较归一化曲线,请使用 Normalized Angular Distribution 视图。

归一化视图
归一化光谱
归一化定义:每条(角度,偏振)序列在其波长范围内独立缩放,使峰值等于 1。TE / TM / Total 各自独立归一化。
横轴固定为波长(nm),纵轴为归一化强度(Normalized Intensity),无横轴选择器。仅支持折线图,无图表类型切换。
该视图与 Angular Spectrum 使用相同的底层数据,但通过归一化消除了各角度之间绝对强度的差异,适合直接比较不同出射角下的发射光谱形状。
归一化角度分布
归一化定义:每条(波长,偏振)序列在其角度范围内独立缩放,使峰值等于 1。TE / TM / Total 各自独立归一化。
横轴固定为角度(deg),纵轴为归一化强度(Normalized Intensity)。支持折线图,且在折线图模式下可切换到极坐标视图。
该视图与 Angular Spectrum 使用相同的底层数据,通过归一化消除了不同波长之间绝对强度的差异,适合比较不同波长下的发射锥形状。
控件
通用的导出与复制操作(Export CSV、Export Image、Copy Image)见 基本光学结果。本页及派生视图的特有控件:
| 控件 | 功能 |
|---|---|
| 偏振 SelectButton | 在二维或三维派生图中切换 TE / TM / Total;一维派生图改由图例同时显示三种偏振 |
| 横轴选择(Intensity 2D 模式) | 在“角度”与“波长”之间切换横轴 |
| 图表类型 | 二维结果在折线图 / Heatmap 之间切换 |
| Polar Toggle | 切换角度分布的极坐标视图 |
| 状态统计 | 汇总当前派生指标的有效、警告与缺失点数量 |
| 图例选择 / 反选 | 点击图例项选中单条曲线;再次点击恢复全部显示 |
下一步
完成强度和光谱宽度分析后,可前往 强度颜色(Intensity Color) 查看 CIE 色度与可见色输出;若峰位跳变或 FWHM 状态异常,先返回本页原始光谱确认完整谱形。