结果判读

功率耗散

读取功率随面内波矢的分布

本篇介绍 Power Dissipation 结果,用面内波矢显示发光偶极子耦合到出光、波导和倏逝等通道的功率分布。你可以据此定位主要损耗和模式峰。

读取图表

坐标轴

含义
X 轴面内矢量,取决于 Optics 页中选择的面内矢量类型
Y 轴K(功率耗散谱密度,Power Coupling Coefficient)

面内矢量类型有三种:

类型标签说明
Effective Index (nEff)有效折射率 (nEff)默认选项,范围 0–2.0,步长 0.01
In-plane k面内 k归一化面内波矢,范围 0–1,步长 0.01
In-plane u面内 u等于 sin(θ_e),范围 0–1,步长 0.01

三种参数化方式描述同一物理量,可依需求选择;其物理含义和模式边界详见发光理论

偏振与方向

图例控件分为两组:

控件选项
Polarization(偏振)TE / TM / Total
Direction(方向)Total(总计)/ Top(上出光侧)/ Btm(下出光侧)
  • Total(方向)= 上出光侧 + 下出光侧之和
  • TE 仅对横电偏振分量求和,TM 仅对横磁偏振分量求和,Total(偏振)= TE + TM

下图展示 Direction 控件对功率耗散曲线的影响:

光谱单位与转换效率

单个发光体对功率耗散曲线的贡献可写成

Di(v,λ)MiCiΛP,i(λ)Gi(v,λ)D_i(v,\lambda)\propto M_iC_i\Lambda_{P,i}(\lambda)G_i(v,\lambda)

其中,Di(v,λ)D_i(v,\lambda) 是第 ii 个发光体在面内矢量 vv、波长 λ\lambda 处的功率耗散贡献,MiM_i 是倍增因子,CiC_i 是转换效率,ΛP,i(λ)\Lambda_{P,i}(\lambda) 是辐射功率谱权重,Gi(v,λ)G_i(v,\lambda) 是由结构、偶极位置和取向决定的光学响应。多个发光体的贡献会合并到同一结果中;发光体的排列顺序不应改变曲线。

当 Spectrum Unit 为 Probability 时,光子数谱需转换成功率谱:

ΛP(λ)=ΛN(λ)hcλ\Lambda_P(\lambda)=\Lambda_N(\lambda)\frac{hc}{\lambda}

其中,ΛP(λ)\Lambda_P(\lambda) 是辐射功率谱密度,ΛN(λ)\Lambda_N(\lambda) 是光子数谱密度,hh 是普朗克常数,cc 是真空光速,λ\lambda 是波长。因此,单位选择会改变宽谱或多峰结果沿波长方向的相对强弱。对单个发光体,转换效率和倍增因子只线性缩放曲线,不改变固定波长处的模式边界。

Spectrum Unit 确定光谱权重口径,不表示纵轴自动成为绝对 W 或 W/nm。应按页面实际标注的单位解读和导出结果。

波长扫描

当 Optics 中 Power Dissipation 的波长模式设置为 Sweep(扫描)时,数据变为二维(面内矢量 × 波长),可切换到热图(Heatmap)视图查看整体分布:

在热图中:

  • 横轴为面内矢量,纵轴为波长
  • 颜色深浅代表 K 的大小
  • 波导模(Waveguide mode)在特定矢量处呈现局域化亮线

当波长模式为 Single(单值)时,图表固定为折线图,不提供热图切换。

Power Dissipation 探测器不支持加权平均(Weighted Average)波长模式,仅支持 SingleSweep

模式边界

功率耗散曲线中几个关键 nEff(或等价的 k/u)临界值将 K 分布划分为不同光学模区域。以 nEff 为例:

边界含义
nEff = n_s(衬底折射率)衬底模与波导模的分界线
nEff = n_e(EML 层折射率)波导模与倏逝模(SPP)的分界线
  • nEff < n_s:出光区(TOC / BOC)
  • n_s ≤ nEff < n_e:波导模(Waveguide),对应全内反射被限制于有机叠层的光
  • nEff ≥ n_e:倏逝模(Evanescent),主要为 SPP 损耗

曲线中的尖峰对应特定导模的共振耦合;nEff > n_e 区域的特征峰通常为 SPP。各模的物理含义与边界规则见发光理论

模式分析(Mode 结果)要求折射率满足 n_t 或 n_b < n_s < n_e;若结构不满足此条件,模式积分边界将失效,Mode 页面的结果可能不准确。

控件

图表导出与复制(Export ImageCopy Image)等通用操作与其他结果页一致,见 基本光学结果。本页特有的控件:

控件说明
Export CSV导出当前页所有 K 数据(面内矢量 × 波长 × 偏振 × 方向)
图表类型选择折线图(Line)或热图(Heatmap);仅在 Sweep 模式下可切换

若页面显示"No data",通常是以下原因之一:

  • 尚未执行计算
  • 结构中未标记 EML 层(请在 Structure 页将发光层的 Emis. 列切换为开启)
  • Optics 页的 Emission 探测器栏中未勾选 Power Dissipation

下一步

  • 查看各光学模占比:模分布
  • 了解 K 积分、nEff 边界与模式划分的物理推导:发光理论
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