TFCalc設計膜層方法指導簡單

1、-. z.TFCalc設計膜層方法指導簡單假設我們要設計一個反射率99.9%高反膜系波長10600nm：條件：1基底材料：GaAs2膜料：ZnSe，YF3具體步驟：1 點擊TFCalc圖標進入其操作界面：圖中彈出對話框，要求輸入要編輯的文件名。因為我們是要新編膜系，則點擊取消按鈕，則只顯示如下界面：圖中自左到右的菜單名稱中文意思分別是：文件、編輯、修改、運行、結果、雜項和幫助。點擊其中的任何一項將彈出其包含的菜單容。2點擊第一項File，彈出如下菜單項：左圖中的中文意思自上到下分別是：新建膜系文件重新翻開膜系文件關閉膜系文件保存膜系文件以其他的文件名保存膜系文件恢復原始文件打印膜系打印設置退出

2、TFCalc關于TFCalc3 點擊第一項New Coating彈出如下編輯環(huán)境對話框：上圖左邊圖中英文對應的中文意思分別是：Angle角度Incident Medium入射介質(zhì)Substrate基底Front Layer基底前面Back Layer基底后面E*it Medium出射介質(zhì)在上圖的右邊框分別輸入：Reference Wavelength(參考波長)：1580Illuminate光源：WHITE白光Incident angle入射角：0.0Incident medium入射介質(zhì)：AIR空氣Substrate基底GaAs砷化鎵Thickness厚度mm1一般不考慮基底材料的厚度E*i

3、t medium出射介質(zhì)GaAs如果是透視膜系，則出射介質(zhì)一般是空氣Detector探測器：IDEA(理想探測器)First Surface第一面Front注：光源、基底材料、探測器應該分別在Illuminate、substrate、detector庫中存在。這些庫可以增減。4 點擊下面的Analysis Parameters分析參數(shù)按鈕，彈出下面的對話框：因為本例我們考慮是入射角為0的條件，因此選中第一項的圓形無線電按鈕-Range of wavelengths波長圍nm，其他的均不選。點擊OK按鈕，返回上一層對話框，再點擊OK按鈕，顯示如下的反射率與波長的關系曲線圖該圖顯示的沒有鍍膜情況下

4、，基底材料的反射率：圖上方的英文字符列出了該圖成立的環(huán)境條件?，F(xiàn)在我們可以進入下一步具體的膜系結果設計，一般高反膜系的構造是(HL)sH，其中s是大于0的正整數(shù)。5 點擊Modify菜單，彈出如下菜單項選擇項：左邊菜單項從上到下對應的中文意思是：環(huán)境膜堆公式前面層后面層組單一目標連續(xù)目標注釋可變材料環(huán)境材料基底光源探測器分布6 編輯膜系，有2種方法可以編輯膜系，下面我們分別介紹：1使用膜堆公式a選擇Stack Fomula，彈出如下膜堆公式窗口：圖中的英文意思如下：Enter the formula. The substrate is the left of the first layer：輸

5、入公式，基底在第一層的左邊；Material材料：后面框輸入材料名稱Thickness：厚度：后面框輸入厚度值四分之一波長數(shù)，該值最好為大于0的正整數(shù)Optimize優(yōu)化：后面的框輸入yes或NoGroup組：后面的框輸入1下面的3個按鈕的意思是：Generate Layers：生成膜系，完成后點擊該按鈕將生成膜系中間是取消Clear formula：去除公式。點擊該按鈕將不保存已經(jīng)輸入的膜堆公式，否則將下次進入該對話框將出現(xiàn)上次輸入的膜堆公式輸入膜堆公式，選擇H高折射率材料和L(低折射率材料)等參數(shù)后的對話框如下：如上圖所示，膜堆公式為(HL)8H，省略了G，完整的應該是G(HL)8H，意思

6、是：GHLHLHLHLHLHLHLHLH厚度選擇7是因為我們在環(huán)境對話框中將參考波長選擇為1580nm已經(jīng)調(diào)好波長值，最好是10600能整除的數(shù)，此地我們設為7，71580nm比擬接近10600nm。如果發(fā)現(xiàn)不適宜可以調(diào)整該值。點擊generate layers按鈕，生成膜系(b)選擇modify菜單中的第三項Layer-Front，彈出如下窗口：圖中顯示的是我們剛剛生成的膜系，用鼠標點擊圖下方滑動框的空白處，可以看到該膜系一共17層。圖中的英文意思是：Layer：層；Material：膜料；QWOT：四分之一波長數(shù)；Thickness(nm)：厚度該厚度為物理厚度，與QWOT是相關的，二者的

7、關系：n*d=，式中，n是膜層的折射率，d是膜層的物理厚度，是參考波長，N是QWOT。例如我們來計算第一層：d=1150.74nm，與實際結果有偏差，可能是折射率數(shù)據(jù)或波長不是四分之一相關的原因Constran：強制；Needles：針優(yōu)化圖形最上方是二個選擇菜單Options和More Options，其功能稍后再介紹。至此我們已經(jīng)完成了利用第一種方法膜系設計。2直接在Layer-Front窗口輸入數(shù)據(jù)a選擇modify菜單中的第三項Layer-Front，彈出如下窗口：b點擊該窗口上方的Options選擇，則彈出如下菜單項選擇項：圖中菜單項選擇項自上到下的意思是：增加前面膜層刪除前面膜層打

8、印前面膜層從拷貝前面膜層從附加前面膜層前面膜層順序倒轉合并前面膜層計算等價折射率計算等價膜堆顯示膜層總厚度從文件.從讀取膜層數(shù)據(jù)將膜層數(shù)據(jù)保存在文件中將膜層數(shù)據(jù)保存在剪切板替代膜層數(shù)據(jù)c選擇菜單項選擇擇項的第一項Add Front Layers彈出下面對話框：點擊OK，彈出Layer-Front窗口，在第一列中出現(xiàn)膜層數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是缺省數(shù)據(jù)，分別將光標移動要修改的位置，輸入正確的數(shù)據(jù)。d重復c操作屢次，直至膜層到達17層；e點擊show Thickness Totals則彈出下面信息框：從左圖中我們可以知道膜層的厚度情況：ZnSe膜料層厚度：10350.30nmYF3膜料層厚度：15913.6

9、7nm總厚度：26263.97nm最薄層厚度：1150.03點擊OK返回。最終的結果與采用膜堆公式得出的結果一樣。注意：當所設計的膜層規(guī)律性比擬強，并且層數(shù)較多，采用膜堆公式方法簡單；當膜層較少采用直接輸入方法就可以；當所設計的膜系是增透膜系時，必須修改下面的容：進入modify菜單，選第一項，將環(huán)境對話框中的出射介質(zhì)改為AIR；第二步選擇Layer-Front窗口上方的Options菜單的Save Data in File選擇項，彈出下面的對話框：輸入文件名并選擇目錄后點擊保存按鈕即可。第三步選擇modify菜單中的第三項Layer-Back，出現(xiàn)一個空白的基底后外表窗，選擇該窗口上方的Op

10、tions菜單里的Read Data From File選擇項，從彈出的對話框中選擇你剛剛保存的文件，點擊翻開即完成操作。下面我們將要看看我們設計的高反膜系是否滿足要求。7 按鍵盤上的F3”或F6”鍵，則顯示如下列圖形：上圖顯示的是反射率與是波長的關系。圖形上方的文字描述了該圖是在什么環(huán)境下生成的，其局部的英文單詞出現(xiàn)在環(huán)境對話框中，并已解釋，在此不再解釋，其中Polarization意思是偏振，后面出現(xiàn)的AVE表示平均偏振。如果要了解透射率、吸收率等參數(shù)與波長的關系以及提高圖形的分辨率，雙擊該圖，出現(xiàn)下面的對話框，修改該對話框的相關選擇，可以滿足你的要求。圖中英文的意思分別是：Display(顯示)：點擊右邊的箭頭將會出現(xiàn)下拉菜單，從該菜單中我們可以選擇透視、吸收、PSI等與波長的關系Polarization(偏振：后面有3個選項(可以都選上)。分別是平局偏振光、P偏振光和S偏振光*-A*is Units(*軸單位)：點擊其右邊的箭頭將出現(xiàn)下拉菜單，從該菜單中我們可以改變*軸單位為波數(shù)等*-A*is Range(*軸圍)：后面有2個圓按鈕，其中