Emission 验证

双折射结构

Dreapex TMM 与 Setfos 发光仿真：双折射结构。

2.2 双折射结构

双折射案例包含各向同性对照、发光层的两种双折射配置、TFB 或 ZnMgO 单层双折射，以及多个膜层同时双折射。所有案例均为光轴沿膜层法线的单轴材料；发光层透明且相干。

普通光与非普通光的折射率分别记为 nₒ、nₑ，消光系数分别记为 kₒ、kₑ。各案例保留同一非相干玻璃基底，未列出修改的材料参数沿用基础结构。

案例	配置
(a)	QD：nₒ = nₑ = 1.78；各向同性对照
(b)	QD：nₒ = 1.78，nₑ = 1.66
(c)	QD：nₒ = 1.78，nₑ = 1.90
(d)	TFB：nₒ / nₑ = 1.70 / 1.85
(e)	ZnMgO：nₒ / nₑ = 1.80 / 1.65；kₒ / kₑ = 0.01 / 0.02
(f)	QD 同 (b)，TFB 同 (d)，ZnMgO 同 (e)

2.2.1 Spectrum

案例 (a)–(f) 在完整波长及角度网格上逐点比较 total、s、p，并包含案例 (f) 的独立法向光谱对照。全部通道均为极小差异 < 1 ppm。图中展示 0° 光谱，两组数据使用相同的绝对单位，未分别按峰值归一化。

案例	total / ppm	s / ppm	p / ppm
(a)	0.604799	0.604782	0.611392
(b)	0.584407	0.610607	0.596858
(c)	0.604763	0.601358	0.610747
(d)	0.602442	0.603454	0.597142
(e)	0.605405	0.594997	0.599890
(f)	0.604148	0.608801	0.599584
(f) 法向对照	0.526025	0.421669	0.421669

典型条件数值对照。λ = 626 nm，θ = 30°；案例编号与本节配置表一致。

条件	评估项	Setfos	Dreapex TMM	绝对差
(a) · total	光谱强度 / W·m⁻²·nm⁻¹·sr⁻¹	0.2929099	0.292909885	1.55e-08
(b) · total	光谱强度 / W·m⁻²·nm⁻¹·sr⁻¹	0.3027014	0.302701407	6.55e-09
(c) · total	光谱强度 / W·m⁻²·nm⁻¹·sr⁻¹	0.283102	0.283101983	1.71e-08
(d) · total	光谱强度 / W·m⁻²·nm⁻¹·sr⁻¹	0.2952608	0.295260837	3.71e-08
(e) · total	光谱强度 / W·m⁻²·nm⁻¹·sr⁻¹	0.2509977	0.25099776	6.02e-08
(f) · total	光谱强度 / W·m⁻²·nm⁻¹·sr⁻¹	0.2630535	0.263053546	4.62e-08
(f) · s	光谱强度 / W·m⁻²·nm⁻¹·sr⁻¹	0.1438059	0.14380593	3.05e-08
(f) · p	光谱强度 / W·m⁻²·nm⁻¹·sr⁻¹	0.1192476	0.119247616	1.57e-08

图 19. 双折射结构 (a), (b), (c) · Spectrum，发射角度 0°

图 19. 双折射结构 (a), (b), (c) · Spectrum，发射角度 0°

图 20. 双折射结构 (d), (e), (f) · Spectrum，发射角度 0°

图 20. 双折射结构 (d), (e), (f) · Spectrum，发射角度 0°

2.2.2 Power Dissipation

总耗散、上端辐射及下端辐射分别检查 total、s、p。全部九个通道在登记临界点之外均为极小差异 < 1 ppm。波长和 n_eff 网格与非相干 Power Dissipation 评估一致；图中展示 610 nm 切片。

案例	评估项	total / ppm	s / ppm	p / ppm
(a)	总耗散	0.114682	0.114682	0.114682
(a)	上端辐射	0.114682	0.114682	0.114682
(a)	下端辐射	0.114682	0.114682	0.114682
(b)	总耗散	0.114682	0.114682	0.114682
(b)	上端辐射	0.114682	0.114682	0.114682
(b)	下端辐射	0.114682	0.114682	0.114682
(c)	总耗散	0.114682	0.114682	0.114682
(c)	上端辐射	0.114682	0.114682	0.114682
(c)	下端辐射	0.114682	0.114682	0.114682
(d)	总耗散	0.114682	0.114683	0.114682
(d)	上端辐射	0.114682	0.114682	0.114682
(d)	下端辐射	0.114682	0.114682	0.114682
(e)	总耗散	0.114682	0.114682	0.114682
(e)	上端辐射	0.114682	0.114682	0.114682
(e)	下端辐射	0.114682	0.114682	0.114682
(f)	总耗散	0.114682	0.114682	0.114682
(f)	上端辐射	0.114682	0.114682	0.114682
(f)	下端辐射	0.114682	0.114682	0.114682

表中数值为最大相对差，单位 ppm；“—”表示参考全零，并已确认绝对差严格为零。

典型条件数值对照。λ = 610 nm，n_eff = 0.50；total 分量。

条件	评估项	Setfos	Dreapex TMM	绝对差
(a)	上端辐射 / W·m⁻²·nm⁻¹	0.426534996	0.426535045	4.89e-08
(a)	下端辐射 / W·m⁻²·nm⁻¹	9.37759566e-05	9.37759674e-05	1.08e-11
(b)	上端辐射 / W·m⁻²·nm⁻¹	0.427512639	0.427512688	4.90e-08
(b)	下端辐射 / W·m⁻²·nm⁻¹	9.38214463e-05	9.3821457e-05	1.08e-11
(d)	上端辐射 / W·m⁻²·nm⁻¹	0.433232519	0.433232568	4.97e-08
(d)	下端辐射 / W·m⁻²·nm⁻¹	9.61186327e-05	9.61186437e-05	1.10e-11
(f)	上端辐射 / W·m⁻²·nm⁻¹	0.314321477	0.314321513	3.60e-08
(f)	下端辐射 / W·m⁻²·nm⁻¹	9.39745043e-05	9.3974515e-05	1.08e-11

图 21. 双折射结构 (a) · Power Dissipation，波长 610 nm

图 21. 双折射结构 (a) · Power Dissipation，波长 610 nm

图 22. 双折射结构 (b) · Power Dissipation，波长 610 nm

图 22. 双折射结构 (b) · Power Dissipation，波长 610 nm

图 23. 双折射结构 (c) · Power Dissipation，波长 610 nm

图 23. 双折射结构 (c) · Power Dissipation，波长 610 nm

图 24. 双折射结构 (d) · Power Dissipation，波长 610 nm

图 24. 双折射结构 (d) · Power Dissipation，波长 610 nm

图 25. 双折射结构 (e) · Power Dissipation，波长 610 nm

图 25. 双折射结构 (e) · Power Dissipation，波长 610 nm

图 26. 双折射结构 (f) · Power Dissipation，波长 610 nm

图 26. 双折射结构 (f) · Power Dissipation，波长 610 nm

2.2.3 Mode

共比较 18 组配置、234 个波长点。双折射案例 (a)–(f) 均包含 Isotropic 取向及本征量子效率 q₀ = 1、0.37；案例 (b)、(c)、(f) 另含 q₀ = 1 时的 Parallel 和 Perpendicular 取向。波长为 560–680 nm、步长 10 nm，本征寿命为 10 ns。

比较指标包括 Purcell 因子、有效量子效率、寿命、七类模式占比及衰减率相关量。Parallel / Perpendicular 表示偶极取向；Mode 比较采用总偏振结果。图示采用 Isotropic、q₀ = 0.37；差异表包含全部 18 组配置。

TFB 双折射案例 (d) 的最大 Purcell 相对差为 1.21033 ppm，吸收模式占比 AL 的最大相对差为 25.23040 ppm，后者相当于约 0.002523%。其余 16 组配置的全部比较指标均为极小差异 < 1 ppm。

在 610 nm、q₀ = 0.37 时，案例 (d) 的 AL 占比分别为 Dreapex TMM 1.90798459%、参考结果 1.90803273%，绝对差约 0.00004814 个百分点。该差异在常规尺度叠图中难以辨认，但在数值统计中仍予保留。

两组配置的最大相对差异均小于 0.0026%，表中列示各项实际数值。

2.2.4 Mode 分项数值比较

案例	取向	q₀	F / ppm	q / ppm	τ / ppm	AL / ppm	其余模式 / ppm	结果
(a)	Isotropic	0.37	0.027518	0.016436	0.011082	0.577634	0.015743	极小差异 < 1 ppm
(a)	Isotropic	1	0.027518	0.000000	0.027518	0.561199	0.032179	极小差异 < 1 ppm
(b)	Isotropic	0.37	0.087592	0.050626	0.036967	0.541894	0.145890	极小差异 < 1 ppm
(b)	Isotropic	1	0.087592	0.000000	0.087592	0.526870	0.095264	极小差异 < 1 ppm
(b)	Parallel	1	0.037845	0.000000	0.037845	0.739547	0.040857	极小差异 < 1 ppm
(b)	Perpendicular	1	0.203555	0.000000	0.203555	0.231608	0.207925	极小差异 < 1 ppm
(c)	Isotropic	0.37	0.036993	0.023000	0.013993	0.659536	0.018102	极小差异 < 1 ppm
(c)	Isotropic	1	0.036993	0.000000	0.036993	0.636536	0.041102	极小差异 < 1 ppm
(c)	Parallel	1	0.042263	0.000000	0.042263	0.753778	0.046582	极小差异 < 1 ppm
(c)	Perpendicular	1	0.016370	0.000000	0.016370	0.239843	0.128704	极小差异 < 1 ppm
(d)	Isotropic	0.37	1.210333	0.719235	0.491098	25.230402	0.491170	微小差异 < 0.0026%
(d)	Isotropic	1	1.210333	0.000000	1.210334	24.511184	1.210407	微小差异 < 0.0025%
(e)	Isotropic	0.37	0.032610	0.018084	0.014525	0.484332	0.014575	极小差异 < 1 ppm
(e)	Isotropic	1	0.032610	0.000000	0.032610	0.468699	0.032659	极小差异 < 1 ppm
(f)	Isotropic	0.37	0.032515	0.017438	0.015077	0.460228	0.015857	极小差异 < 1 ppm
(f)	Isotropic	1	0.032515	0.000000	0.032515	0.449002	0.032567	极小差异 < 1 ppm
(f)	Parallel	1	0.051553	0.000000	0.051553	0.656060	0.051593	极小差异 < 1 ppm
(f)	Perpendicular	1	0.003287	0.000000	0.003287	0.059609	0.026338	极小差异 < 1 ppm

结果栏以各配置全部指标中的最大相对差异归类；百分比上界向上取整。1 ppm = 0.0001%。

典型条件数值对照。λ = 610 nm，Isotropic；百分数的绝对差单位为百分点。

条件	评估项	Setfos	Dreapex TMM	绝对差
(d) · q₀ = 0.37	Purcell 因子	1.1626142	1.16261279	1.41e-06
(d) · q₀ = 0.37	量子效率 / %	40.5754142	40.575385	2.92e-05
(d) · q₀ = 0.37	寿命 / ns	9.43247394	9.43247857	4.63e-06
(f) · q₀ = 0.37	Purcell 因子	1.67908669	1.67908673	3.48e-08
(f) · q₀ = 0.37	量子效率 / %	49.6508356	49.6508361	5.19e-07
(f) · q₀ = 0.37	寿命 / ns	7.99193086	7.99193078	8.23e-08
(d) · q₀ = 0.37	吸收损耗 / %	1.90803273	1.90798459	4.81e-05
(d) · q₀ = 1	吸收损耗 / %	4.70243563	4.70232037	1.15e-04