理论
深度分布量
深度方向的能流、吸收与电场量
深度分布描述能流、吸收与电场等量在膜厚方向上的分布，可用于识别驻波位置、局部吸收峰和层内场增强区域。
本章范围
| 量 | 重点 | 对应结果页 |
|---|---|---|
Poynting Vector | 能流沿厚度方向的分布 | 深度分布结果 |
Absorption Density | 局部耗散的位置 | 深度分布结果 |
Electric Field | 场强、相位与分量随深度的变化 | 深度分布结果 |
| 数据结构 | 波长与深度二维矩阵的组织方式 | 深度分布结果 |
深度分布的共同数据结构
软件将深度分布结果统一组织为沿深度展开后的矩阵数据。
| 数据项 | 当前结构 | 物理含义 |
|---|---|---|
depth_point_list | 一维数组 | 全局深度坐标，单位为 nm |
layer_info_list | 每层的起止深度信息 | 用于在图中标记层边界 |
| 各类深度矩阵 | 典型为 [wavelength_index][depth_index] | 表示每个波长下沿深度方向的分布 |
| 电场复数值 | Ex / Ey / Ez 以 [real, imag] 形式存储 | 用于派生幅值和相位显示 |
读图时区分两个维度：
- 横向或纵向的“波长维度”；
- 膜厚方向的“深度维度”。
热图与表格是同一组二维数据的不同视图；sweep 结果在此基础上再增加参数组合维度。
Poynting Vector：能流穿过膜系
Poynting Vector 页面显示的是归一化后的法向（z 方向）能流分量。
| 判读要点 | 工程用途 |
|---|---|
| 数值高的区域表示该位置的净能流更强 | 判断能量的主要传输路径 |
| 随深度持续衰减，通常表示存在明显吸收 | 快速识别能量损耗位置 |
| 在界面附近出现明显起伏，通常与干涉和驻波有关 | 判断界面反射与场重分布是否强烈 |
可用于判断：
- 光能是否进入更深位置；
- 能量是否主要在前部被反射或耗散。
Absorption Density：局部耗散位置
Absorption Density 描述单位体积内的局部吸收强度。它用于定位局部耗散区域；对应总量时，应与 基本光学结果 中的 Layer Absorption 联合查看。
| 判读要点 | 工程用途 |
|---|---|
| 峰值位置对应局部吸收最强的区域 | 定位有效吸收层或寄生吸收层 |
| 若高值集中在本应透明的层，通常是材料参数或层序有误 | 排查折射率文件和结构定义 |
与 Poynting Vector 联合观察时，可区分“能量通过”与“能量耗散” | 判断器件是传输受限还是吸收受限 |
在吸收型器件中，这个量可直接判断吸收是否落在目标层。
Electric Field：场强、相位与分量
Electric Field 页面包含分量、幅值和相位信息。
| 视图 | 当前数据 | 主要信息 |
|---|---|---|
| 分量 | Ex、Ey、Ez | 哪个方向的场分量占主导 |
| 幅值 | 由复数分量派生出的 Magnitude | 场增强出现在哪些位置 |
| 相位 | Ex_phase、Ey_phase、Ez_phase | 驻波节点、相位跃迁和相干行为 |
三种视图的主要信息如下：
Magnitude：定位场增强区域；Component：判断主导分量；- 相位：判断节点、相位翻转和驻波结构。
分辨率与数据量阈值
深度分布最常见的问题是数据量过大。前端对这类数据设置了明确阈值。
| 项目 | 当前阈值 | 作用 |
|---|---|---|
| 表格最大行数 | 500,000 | 超过后直接阻止表格渲染 |
| 2D 图表最大点数 | 500,000 | 超过后会阻止或降级图表渲染 |
scatter3D 最大点数 | 80,000 | 3D 模式的更严格上限 |
| 图表性能优化阈值 | 100,000 | 超过后关闭平滑、动画和密集点标记等开销项 |
Depth Resolution 越小，深度点越多；总厚度越大，深度点也越多。因此：
- 细分辨率并不总是更好，只是更密；
- 厚基底若仍保持全相干，数据量会急剧增加；
- 在 sweep 下，数据规模会进一步乘上参数组合数。
场相关探测器要求结构全相干
场相关探测器依赖相干场分布，要求结构保持全相干；Refractive Index 只展开结构本身，不要求全相干。
| 探测器 | 是否要求全相干 | 原因 |
|---|---|---|
Poynting Vector | 是 | 依赖相干场分布 |
Absorption Density | 是 | 依赖相干场与局部耗散计算 |
Electric Field | 是 | 直接依赖场分量与相位 |
Refractive Index | 否 | 只是结构本身的深度展开，不依赖相干场求解 |
只核对结构展开时，可用 Refractive Index；查看真实场和能流时，结构必须保持相干。
分析顺序
深度分布分析顺序如下：
Poynting Vector：确认能量是否进入目标层。Absorption Density：定位能量的局部耗散位置。Electric Field：解释场增强、驻波节点和分量差异。