微纳光学第二课-模型建立4 案例实操:LED/OLED光学发光模型-周边结构设计仿真分析
2026.08.21
实操专题与分析技巧
2-1. 包含透镜/微棱镜(Lens/Prism)的 LED/OLED 如何收集光场?
面对这类结构,首要考虑的是透镜尺寸与波长的比值,藉此决定该选用「波动光学(FDTD)」还是「几何光学(Zemax)」进行仿真。
情况一:微纳尺寸透镜(如直径 10 µm 以内的 Micro-LED)
若透镜尺寸属于微纳等级(如前图所示),纵向结构较大,如果像上一篇 OLED 案例一样只放一个平面 Monitor,水平方向就需要极大的仿真区域。
- 使用 Box Monitor 分析组:参考 Ansys Optics 官方 Micro-LED 案例,建议选用 Far field from closed box 分析组。该分析组由 6 个 Monitor 组成,可根据需求开启出光方向的面(如上、前、后、左、右),并确保 Monitor 位于统一的介质(如空气)中,后续脚本即可将多个面的场数据整合为远场角度信息。
- 偶极子(Dipole)对称采样技巧:通常结构在 30 个波长以内会有显著的绕射现象。若结构具备圆对称性,我们无需全空间布满偶极子;只需沿着半径方向进行偶极子位置采样,最后经由加权求和与数据后处理,即可还原出完整的圆对称辐射场,大幅减少仿真次数与计算时间。
- 跨软件链接(FDTD → SPEOS):官方案例提供了将包含孔径或是结构的 Micro-LED 整体光源发光行为打包汇出为 Ansys SPEOS 格式的脚本工具。对于 AR/VR、微型显示器或医疗设备等对「人眼视觉感知」极为敏感的应用,汇入 SPEOS 能非常方便地进行后续系统级光路与视觉仿真。
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26I-T23 2026-08微纳光学第二课-模型建立案例實操LED_OLED光學模型-周边结构设计仿真分析_1.pdf |
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微纳光学第二课-模型建立4 案例实操:LED/OLED光学发光模型-周边结构设计仿真分析
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