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EssentialMacleod光學(xué)薄膜設(shè)計軟件介紹吳新民Email:Support@.tw10/10/20231版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第1頁軟件介紹它是一款光學(xué)薄膜設(shè)計和分析軟件，能夠計算給定光學(xué)薄膜特性參數(shù)，不但包括反射率(reflectance)、透射率(transmittance)和位相(phase),還包括顏色(color),超速(ultrafast),橢圓偏振量(ellipsometric)，以及波長0-3階導(dǎo)數(shù)。能夠估算分析中隨機誤差，能夠?qū)σ阎O(shè)計進(jìn)行改善，或者根據(jù)設(shè)定材料和目標(biāo)進(jìn)行綜合設(shè)計。10/10/20232版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第2頁軟件介紹方便創(chuàng)建或編輯多種薄膜，帶有多種薄膜材料和基底材料庫，能夠靈活地使用不一樣單位，設(shè)計成果能夠輸出到光學(xué)設(shè)計軟件ZEMAX中去。10/10/20233版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第3頁工具EssentialMacleod包括大量工具。主要有：

(1)Core:設(shè)計編輯器,數(shù)據(jù)、目標(biāo)等編輯器，輸入/輸出，材料管理，性能計算，優(yōu)化和綜合(Refinementandsynthesis),輸出到ZEMAX,導(dǎo)納軌跡(Admittanceloci),電場,輔助設(shè)計，(2)vStack:vStack編輯器,vStack性能計算-

計算非平面平行(non-parallel-sided)基底和薄膜性能，(3)Runsheet:機器配備和(MachineConfiguration)Runsheet編輯器，10/10/20234版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第4頁工具（4）Monitorlink:特殊Runsheet配備，輸出監(jiān)控程序，與特定控制器連接標(biāo)準(zhǔn)工具(Freestandingtool)，（5）Function:操作編輯器(Operationeditor)和語法檢查程序(syntaxchecker),函數(shù)求值程序(Functionevaluator)，（6）Simulator:沉積過程模擬器(Processdepositionsimulator)，（7）DWDMAssistant:帶通濾波器設(shè)計(bandpassfilterdesigns)。10/10/20235版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第5頁系統(tǒng)需求完全與Microsoft?Windows?操作系統(tǒng)兼容，Pentium處理器

提議硬盤空間：20-25Mb，內(nèi)存：128Mb

10/10/20236版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第6頁文獻(xiàn)類型.dds:設(shè)計文獻(xiàn).npl:繪圖文獻(xiàn).tbl:表格文獻(xiàn).moc:光學(xué)數(shù)據(jù).dst:堆(stack)文獻(xiàn).np3:3維繪圖文獻(xiàn).pmx：pmx文獻(xiàn)10/10/20237版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第7頁軟件主窗口界面10/10/20238版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第8頁主菜單-File10/10/20239版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第9頁File介紹－New…(1)Design：彈出帶有缺省設(shè)計設(shè)計窗口(2)Material：彈出一種建立新材料表格窗口，能夠輸入光學(xué)常數(shù)和波長等數(shù)據(jù)，(3)OpticalConstant：通過輸入數(shù)據(jù)得到反射率和透過率曲線，(4)Table：建立一種只讀空白表格，欄目自定義，(5)Stack：打開基底和膜層合并設(shè)計和分析文本窗口，(6)vStack：打開不平行基底和膜層合并設(shè)計和分析文本窗口，(7)Substrate：建立材料內(nèi)透過率表格。10/10/202310版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第10頁File介紹Open:打開已有薄膜文獻(xiàn)，OpenMaterial：列出所有能夠選擇材料，OpenSubstrate：打開基底文獻(xiàn)，表格中顯示不一樣波長內(nèi)透過率或密度，OpenReference：打開參照文獻(xiàn)。參照文獻(xiàn)包括如顏色評介方面所需要數(shù)據(jù)。10/10/202311版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第11頁主菜單-Tools10/10/202312版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第12頁Tools介紹Materials：打開材料數(shù)據(jù)表，雙擊表中任何一種材料，都會彈出這個材料波長和折射率數(shù)據(jù)，LoadZEMAXCoatingFile：其數(shù)據(jù)能夠與zemax交互使用，10/10/202313版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第13頁主菜單-Options10/10/202314版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第14頁General10/10/202315版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第15頁Options介紹－－General(1)DataSources：上面是目前材料文獻(xiàn)夾途徑；下南是參照文獻(xiàn)夾途徑。(2)Windows：選擇CascadingClose時，當(dāng)一種設(shè)計窗口關(guān)閉時，有關(guān)圖表窗口都一起關(guān)閉；當(dāng)選擇PrompttosaveoldTablesandPlotsbeforeclosingbox時，會在關(guān)閉圖表前提醒是否存盤。選擇KeepoldPlotsandTablesdisplayed時，打開新設(shè)計時，本來設(shè)計圖表仍然存在。10/10/202316版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第16頁Plotting圖形坐標(biāo)軸和繪圖定制。10/10/202317版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第17頁Cone控制StackEditor提供cone計算，

NominalConeSegmentLength

：計算特定波長、頻率和入射角時cone響應(yīng)時，控制Cone用適應(yīng)計算。與

NominalPlotSegmentLength

類似。BandwidthStep：帶寬不為0時，控制步長，

GaussianCalculationScaleFactor

：缺省值是2，此時，光束強度降為軸上0.0003倍，對大多數(shù)情況能夠了，

越大，計算越久。10/10/202318版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第18頁Design控制顯示膜層次序和計算公式次序等。10/10/202319版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第19頁ChartStyleChartStyles:定義繪圖數(shù)據(jù)格調(diào)。包括顏色、線型等。10/10/202320版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第20頁GeneralUnits定義多種量單位。10/10/202321版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第21頁DESIGNWINDOW10/10/202322版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第22頁設(shè)計窗口選擇new>>design進(jìn)入設(shè)計窗口(整個主菜單對應(yīng)變了)：(在file>>displaysetup中設(shè)置此表格顯示欄目)10/10/202323版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第23頁膜層編輯－FormulaFormula能夠用簡化符號編輯薄膜，尤其是輸入膜層數(shù)據(jù)很方便。

用符號：H,L,A,B,c,d等表達(dá)。膜層厚度表達(dá)為基本厚度(basicthickness)積，如2.5Hor0.4L(假如基本厚度為0.25，則分別表達(dá)2.5*0.25=0.625fullwaves和0.4*0.25=0.1fullwaves)

。符號能夠表達(dá)成一種簡單序列或反復(fù)序列，如：

(HL)^63.4H2.1L或((H1.2L2B)^2HL)^3(LBH)^2。10/10/202324版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第24頁Formula窗口10/10/202325版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第25頁GenerateRugate…用這個命令容易生成一種有皺褶膜(rugatecoatings)模型。用大量分離變化折射率層模擬皺褶膜連續(xù)變化折射率。折射率變化用變化每層packingdensity來實現(xiàn)。GenerateRugate命令能夠容易地指定折射率變化，并且控制模擬皺褶構(gòu)造層數(shù)目。10/10/202326版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第26頁膜層厚度(thickness)能夠是光學(xué)(optical),幾何(geometrical),物理(physical)或QWOT。(1)物理厚度：按物理單位(一般是nm)測量。這種厚度能夠轉(zhuǎn)換為晶振監(jiān)控規(guī)格，或濺射線上沉積時間，(2)光學(xué)厚度：物理厚度乘以材料折射率，即光程，再除以參照波長。光學(xué)厚度乘以2p就是位相厚度(單位為弧度)。常用光學(xué)厚度，(3)QWOT厚度：其數(shù)值為4倍光學(xué)厚度，(4)幾何厚度：物理厚度除以波長。10/10/202327版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第27頁光學(xué)厚度->物理厚度10/10/202328版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第28頁ScaleThicknesses...偶爾有某些材料厚度要按同樣辦法變化。當(dāng)研究不均勻性時，或需要對通或禁帶進(jìn)行微調(diào)時，經(jīng)常要這樣做。有時候要保持特殊參照波長值，但要將所有膜層厚度按同樣百分比變化。都能夠用這個命令容易實現(xiàn)。10/10/202329版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第29頁MatchAngle...設(shè)計時光線都是垂直入射，但假如是傾斜，則需要調(diào)整對應(yīng)薄膜厚度。此命令能夠自動調(diào)整這個厚度。10/10/202330版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第30頁GlobalEdit…變化設(shè)計中所有膜層或只變化所選擇膜層。10/10/202331版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第31頁EditMaterials...能夠變化設(shè)計中材料。它只變化設(shè)計中材料。

不變化公式中列出符號。10/10/202332版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第32頁Performance設(shè)置繪圖參數(shù)。10/10/202333版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第33頁3DPerformance...定義3D坐標(biāo)

軸。10/10/202334版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第34頁PlotOver將同個設(shè)計多根曲線畫在一起。將不一樣設(shè)計成果曲線畫在一起10/10/202335版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第35頁Table屬于只讀表格。假如需要改動，能夠?qū)dit菜單里ReadOnly復(fù)選鉤去掉。10/10/202336版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第36頁Errors分析Mean和standarddeviation可以是Absolute或Relative.通常選擇相對，此時誤差與膜層厚度成正比。10/10/202337版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第37頁Color顏色計算設(shè)置。10/10/202338版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第38頁3DPlot畫一種3Dplot。

坐標(biāo)軸詳細(xì)設(shè)置在Parameters>>3Dperformance里面。10/10/202339版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第39頁Lock/LinkMenu(Design)用于refinement和synthesis過程。

Lock:假如

layer鎖定了，則不參與優(yōu)化，保持其初始厚度值。

Unlock:取消鎖定，

Link:二個或幾個膜層建立關(guān)聯(lián)。10/10/202340版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第40頁TOOLS－Compactdesign設(shè)置

最小允許膜層厚度。軟件會將厚度不大于設(shè)置值膜層去掉，并關(guān)閉設(shè)計。10/10/202341版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第41頁RefineDesign

提供優(yōu)化辦法有：Simplex,(一般叫nonlinearsimplex）Optimac,SimulatedAnnealing,ConjugateGradient,Quasi-Newton，Needlesynthesis。10/10/202342版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第42頁IndexProfile...繪出折射率－厚度曲線。下列圖中顯示是quarter-half-quarter抗反射膜折射率曲線。左邊是入射介質(zhì)，右邊是出身介質(zhì)或基底。10/10/202343版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第43頁產(chǎn)生Rugate薄膜Material中設(shè)置膜層中允許最高折射率，

VoidMaterial

中是膜層中允許最低折射率。VoidDensity設(shè)置為1.10/10/202344版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第44頁Rugate薄膜舉例10/10/202345版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第45頁REFINEMENTANDSYNTHESIS10/10/202346版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第46頁Refinement和synthesis能夠自動優(yōu)化設(shè)計，它們操作是類似Refinement一般是對已有設(shè)計進(jìn)行輕微調(diào)整，synthesis則著重于構(gòu)造，雖然沒有初始構(gòu)造也能夠操作。10/10/202347版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第47頁Targetsforrefinement包括三種目標(biāo)：Standard,Color，Thickness10/10/202348版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第48頁StandardTargets10/10/202349版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第49頁StandardTarget設(shè)置Wavelength:工作波長，單位nm,IncidentAngle：按定義單位。假如不是0，則能夠選擇偏振分量。Weight：

權(quán)重。缺省值為1，TargetTolerance：每個目標(biāo)值可接收公差值，Derivative：給出相對于第一欄中自變量(波長或頻率)目標(biāo)類型偏差等級，假如是0，表達(dá)沒有偏差。Link：指定目標(biāo)值之間聯(lián)系。10/10/202350版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第50頁ColorTargets設(shè)置colortargets：除了類型是顏色方面外，其他各項意義和標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)是同樣。還需要指定光源分布和觀測者。mode：指定是計算透射還是反射顏色

。對stacks,尚有一種模式就是BackReflectance.它計算出射介質(zhì)一端反射顏色，

對vStacks,只有throughput模式。10/10/202351版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第51頁ThicknessTargets顯示材料和所要求總厚度。當(dāng)有一種或多種總厚度目標(biāo)，refinement試圖移去材料總厚度，達(dá)成要求厚度，同步又去滿足其他要求。10/10/202352版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第52頁RefinementandSynthesis有六種辦法：Simplex,Optimac,SimulatedAnnealing,ConjugateGradient,Quasi-NewtonNeedleSynthesis.

Simplex提供直接優(yōu)化，Optimac能夠refinement和synthesis,SimulatedAnnealing優(yōu)化，但能夠在一種很大參數(shù)空間范圍，ConjugateGradient和

Quasi-Newton是化辦法，它們是用信息(derivativeinformation)來進(jìn)行優(yōu)化。Needlesynthesis辦法是增加膜層。10/10/202353版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第53頁SimplexrefinementSimplexrefinement計算速度非?？?。

通過對初始膜層和/或packingdensities進(jìn)行擾動。

一般，設(shè)計總數(shù)目會比層數(shù)多一種，packingdensities最小為5。采取迭代辦法，用好某些設(shè)計成果替代最差設(shè)計。10/10/202354版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第54頁Simplexrefinement設(shè)置10/10/202355版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第55頁Simplex設(shè)置說明能夠選擇RefineThicknesses

和RefineIndex

，用PackingDensity作為變量優(yōu)化折射率，

用upper和lowerthicknesslimits控制厚度，

用packingdensitylimits控制packingdensity。

CommonScaling，假如選定，則

相同材料所有膜層packingdensities移到一起。Inhomogeneity能夠通過最少二個有各自不一樣packingdensity膜層來模擬。由于這種辦法很快，因此提議迭代次數(shù)設(shè)定為幾千，

優(yōu)化過程會自動顯示曲線。10/10/202356版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第56頁Simplex過程10/10/202357版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第57頁Optimac優(yōu)化參數(shù)設(shè)置對話框10/10/202358版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第58頁Optimac設(shè)置-優(yōu)化參數(shù)Optimac有很多小面facets。能夠適用于synthesis和refinement.Optimac對膜層厚度沒有限制，只要不為負(fù)就行。通過設(shè)置NumberofSynthesisCycles值，確定是否refinement或synthesis。假如為0，則只進(jìn)行refinement。假如沒有初始構(gòu)造，取50左右比較合理。假如有好初始構(gòu)造，能夠用比較低值。

SynthesisStep：表達(dá)插入到synthesis過程膜層厚度。能夠設(shè)置得很大，但一般在0.1~0.3比較好。10/10/202359版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第59頁Optimac設(shè)置-優(yōu)化參數(shù)SynthesisParameter：決定在synthesis操作中，變化是否保持。對比較好初始構(gòu)造，設(shè)置為0.2左右比較好。InitialSearchStep：程序會先在“目前值±InitialSearchWidth”范圍內(nèi)搜索。NumberOfIterations：根據(jù)每個synthesis操作之間優(yōu)化次數(shù)。應(yīng)當(dāng)設(shè)置為40~50。MaximumNumberofLayers：假如設(shè)計過程是完全自動，則不要設(shè)置得太大，不然會連續(xù)增加膜層。假如設(shè)計過程受到監(jiān)控，并且在合適時候會手動停頓，則能夠設(shè)置得比較大。10/10/202360版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第60頁Optimac材料設(shè)置10/10/202361版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第61頁Optimac過程10/10/202362版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第62頁SimulatedAnnealing優(yōu)化算法介紹SimulatedAnnealing不是一種新技術(shù)，但大量用在薄膜設(shè)計中。它由一種設(shè)計組成，隨機地在優(yōu)化函數(shù)面上進(jìn)行擾動。

模擬實際退火過程，由Boltzmann分布exp(-E/kT)產(chǎn)生隨機數(shù)確定下一種成果，E代表優(yōu)化函數(shù)隨機增加，KT代表退火溫度k是Boltzmann常數(shù)，而不是消光系數(shù))

。慢慢地使優(yōu)化函數(shù)達(dá)成最小。處理過程越久，一般成果更加好。

在沒有顯著初始構(gòu)造時，用這種辦法最佳。適用于有入射用情況，尤其是其他辦法不行時候。10/10/202363版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第63頁Annealing參數(shù)設(shè)置10/10/202364版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第64頁Annealing參數(shù)設(shè)置參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)偏差和初始溫度分別設(shè)定。厚度波動標(biāo)準(zhǔn)偏差有一種開始值和結(jié)束值。在操作開始時，波動應(yīng)當(dāng)非常大，但在末期就比較小。退火溫度單位為度，每一度為初始優(yōu)化函數(shù)1/10000。好初始構(gòu)造是必百或上千，退火過程會慢慢地減少溫度，直到最后為0。溫度下降不是線性，有時候遞減速度開始快，但標(biāo)準(zhǔn)偏差是相同。10/10/202365版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第65頁Annealing參數(shù)設(shè)置絕對：0.2意思是在目前厚度上增加0.2xl0，相對：則是在目前厚度上增加膜厚0.2倍，最佳選擇“絕對”，最少開始時候，不然薄膜會不變化。隨機數(shù)種子來自計算機時鐘，一般不需要變化。在simulatedannealing中，厚度上限在0.75左右是非常好起始點，

假如設(shè)置得太大，尤其是早期時候，會出現(xiàn)優(yōu)化函數(shù)大幅振動。10/10/202366版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第66頁Annealing過程10/10/202367版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第67頁ConjugateGradient法ConjugateGradient優(yōu)化辦法屬于用微分信息確定優(yōu)化函數(shù)面斜率辦法。優(yōu)化時，此信息用于變化設(shè)計參數(shù)(一般是膜層厚度)。10/10/202368版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第68頁ConjugateGradient參數(shù)設(shè)置MeritFunctionPower：必須為正偶數(shù)

，此數(shù)越大，優(yōu)化越久。

一般為2就能夠了。LimitingRangeforMeritFunction

：假如優(yōu)化函數(shù)不大于此值，則會停頓優(yōu)化并返回優(yōu)化設(shè)計。MaximumIterations：另一種優(yōu)化終止標(biāo)準(zhǔn)。

MinimumMeritFunctionImprovementToUpdatePlot(%)：控制多久要更新曲線一次。TerminationMatchCount：能夠用于指定達(dá)成所要求小斜率連續(xù)時間數(shù)目。

假如

TerminationMatchCount

不大于0，由于優(yōu)化函數(shù)斜率很小，則refinement永遠(yuǎn)不會停頓。10/10/202369版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第69頁ConjugateGradient過程10/10/202370版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第70頁Quasi-Newton法介紹Quasi-Newton優(yōu)化辦法也屬于用微分信息確定優(yōu)化函數(shù)面斜率辦法。優(yōu)化時，此信息用于變化設(shè)計參數(shù)(一般是膜層厚度)。其參數(shù)設(shè)置和ConjugateGradient同樣。10/10/202371版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第71頁Quasi-Newton過程10/10/202372版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第72頁NeedleSynthesis法介紹Needlesynthesis用優(yōu)化圖形面微分信息來確定需要在哪里插入一種新膜層。

當(dāng)優(yōu)化圖形微分為負(fù)時，是插入新膜層最佳位置。在插入了所有厚度為0膜層后，用ConjugateGradientrefinement將新膜層厚度擴(kuò)展為非0值。

在refinement過程中,假如能夠改善優(yōu)化圖形，其他膜層厚度也會變化。

優(yōu)化過程始終反復(fù)，直達(dá)到成所要求成果為止，或者達(dá)成某些限定(如總迭代次數(shù))。10/10/202373版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第73頁NeedleSynthesis參數(shù)

10/10/202374版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第74頁NeedleSynthesis參數(shù)介紹NumberofSynthesisCycles：指定NeedleSynthesis嘗試插入膜層次數(shù)。當(dāng)超出這個值時，NeedleSynthesis會停頓。MeritFunctionLimit：是另外一種控制NeedleSynthesis何時停頓一種參數(shù)。當(dāng)優(yōu)化函數(shù)降到不大于這個值時，NeedleSynthesis停頓。

10/10/202375版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第75頁NeedleSynthesis參數(shù)介紹假如ConjugateRefinement完成了，則會插入一種厚度不大于NewThicknessValue新膜層，然后NeedleSynthesis會在入射介質(zhì)背面或基底前面加入增加一種材料。假如優(yōu)化函數(shù)沒有改善Minimumimprovement所確定數(shù)值，則再增加新材料。MaximumNumberofNewNeedles：定義每次迭代時能夠增加最大層數(shù)。當(dāng)CompactInterval大于0時，每個CompactInterval都迭代，NeedleSynthesis會簡化設(shè)計，去掉那些厚度不大于CompactThickness膜層。假如CompactInterval等于0，則不簡化設(shè)計。它們一般都設(shè)置為1nm。10/10/202376版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第76頁SynthesisMaterials參數(shù)列出插入新膜層所用材料。缺省值為設(shè)計中所有沒有l(wèi)ocked膜層所用材料，還能夠增加或去年其他材料。10/10/202377版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第77頁NeedleSynthesis過程10/10/202378版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第78頁MATERIALSMANAGEMENT10/10/202379版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第79頁材料管理介紹光學(xué)常數(shù)數(shù)據(jù)有：

折射率n,消光系數(shù)k,波長l等

。假如需要，這些值能夠進(jìn)行內(nèi)插或外推。一次只能有一種活動材料庫，但能夠通過輸入有關(guān)材料文獻(xiàn)，使用多種庫中材料。設(shè)置活動材料庫辦法為：Options>>General…中設(shè)置。要變化材料庫，首選要關(guān)閉所有設(shè)計和材料，

然后在材料文獻(xiàn)夾選項中選擇。假如輸入了一種新，但本應(yīng)材料不存在，則會給出一種新建選項，它是一種空數(shù)據(jù)庫，除了一種材料，空氣和一種基底外。10/10/202380版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第80頁在庫中顯示材料列表大部分窗口Tools菜單中都有Materials項.

材料排列次序能夠通過Edit>>Sort來變化。10/10/202381版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第81頁從其他庫中輸入材料首選用Tools>>

Materials激活

Materials窗口，

然后用Edit>>

Import命令

。選擇所要材料庫，并從中選用要輸入材料，點import就能夠。10/10/202382版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第82頁顯示材料數(shù)據(jù)材料表能夠能夠用File>>

OpenMaterial...

命令打開。另一種辦法是在材料顯示列表中(Tools>>Materials)雙擊材料名稱，能夠得到這個材料特性列表。此時，能夠從Plot菜單中畫出材料對波長和頻率變化曲線。10/10/202383版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第83頁手動輸入用file>>new>>material新建材料時，對某些沒有輸入值，用線性插值辦法計算。

但某些不平滑曲線，能夠用InsertPoints，然后程序用三次樣條插值計算進(jìn)行平滑。10/10/202384版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第84頁用insertpoints進(jìn)行平滑用edit>>insertpoints，在整數(shù)波長之間插入其他點，使曲線平滑。10/10/202385版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第85頁波長單位變換在編輯新材料時，能夠用Edit>>WavelengthScale...

命令定義不一樣波長單位(缺省為nm).10/10/202386版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第86頁組合密度PackingDensity...薄膜折射率不但取決于材料，還取決于組合密度。雖然是同一材料，假如組合密度不一樣，其折射率也不相同。當(dāng)組合密度變化時，通過它能夠讓存放材料折射率也變化。它能夠在二個數(shù)據(jù)庫中調(diào)整二個材料常數(shù)，以表達(dá)在不一樣基底溫度下材料沉積不一樣。注意：一旦變化了，在用時候沒有任何批示。因此，除非非常顯著，材料與標(biāo)準(zhǔn)不一樣樣，不然不要用此命令。10/10/202387版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第87頁熱模型材料三個熱參數(shù)。LinearExpansionCoefficient和dn/dT單位是固定。10/10/202388版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第88頁刪除材料首先選擇Tools>>Materials然后選擇Edit>>Delete只能刪除最后一種材料。10/10/202389版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第89頁OpticalConstantExtraction能夠用變量包絡(luò)技術(shù)(variant

envelopetechnique)，能夠從反射率和透射率數(shù)據(jù)提取光學(xué)常數(shù)(Opticalconstants)。這種辦法通過反射率和/或透過率最大和最小值，用插值計算最大和最小值之間數(shù)據(jù)，產(chǎn)生包絡(luò)。假如精確地確定了極值位置，則能夠給出光學(xué)常數(shù)色散信息。10/10/202390版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第90頁OpticalConstantExtraction步聚File>>New>>Optical

Constant

打開窗口，輸入對應(yīng)數(shù)據(jù)(如下表)，里面包括最大和最小透過率或反射率(沒有對背面面進(jìn)行修正，要求背面面是未鍍膜)。10/10/202391版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第91頁參數(shù)設(shè)置Type:用不一樣符號表達(dá)1/4或1/2波長：T-QW,T-HW,R-QW，R-HW.基底成果能夠輸入或通過已經(jīng)存在材料文獻(xiàn)取得。這些也能夠是未鍍膜透過率，標(biāo)識為T-SUB,或基底折射率，標(biāo)識為

N-SUB.DataSource

：Measured和Envelope。Measured對應(yīng)實際最大或最小值。

Envelope成果是為了幫助程序畫1/4或1/4波長包絡(luò)圖。是由三次樣條插值函數(shù)插值得到。10/10/202392版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第92頁數(shù)據(jù)輸入菜單項Transmittance或Reflectance打開一種數(shù)據(jù)顯示窗口。能夠用file>>import輸入透射率或反射率曲線。用鼠標(biāo)拖動一種矩形區(qū)域來定義搜索范圍，放開鼠標(biāo)得到峰值位置。就在窗口左上角顯示波長和峰值值。需要指定是1/4(cross)或1/2(plus)波長，

是測量點還是包絡(luò)點

。10/10/202393版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第93頁數(shù)據(jù)輸入用

AddPoint按鈕會將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到data窗口中，

用來計算包絡(luò)。

則1/4波長點，用“

”標(biāo)識，1/2波長點用“+”標(biāo)識。用

<Alt>+<Shift><LeftMouseButton>建立不一樣包絡(luò)點。

然后用

AddPoint輸入為包絡(luò)點。

10/10/202394版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第94頁Calculate>>

Parameters參數(shù)ApproximateIndex：由于有多重解，因此需要指定近似折射率。R/TTolerance

：為百分比。假如得不到正確解，決定程序如何處理。首先會在公差范圍內(nèi)調(diào)整成果，假如得到了一具好成果，會標(biāo)識“A”，假如還得不到好成果，會標(biāo)識“B”。10/10/202395版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第95頁Calculate>>

Parameters參數(shù)FilmModel：

薄膜模型是

inhomogeneous和不吸取，還是均勻和吸取。

IncidentAngle：入射到薄膜上角度

。最大為45度。.Polarization：傾斜測量偏振光分量(S,P)。在整個測量過程中，必須用同一種偏振分量。MatchExtrema：

在常規(guī)操作中，不是總能精確適合極值波長，SubstrateMaterial：選擇基底材料

。UseSpectrum：選擇了時，用透過率數(shù)據(jù)確定薄膜光學(xué)常數(shù)，假如沒選，會用SubstrateMaterial信息確定其光學(xué)常數(shù)。10/10/202396版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第96頁光學(xué)常數(shù)提取過程點Extractn&k就會進(jìn)行計算。10/10/202397版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第97頁計算成果10/10/202398版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第98頁計算光學(xué)常數(shù)成果10/10/202399版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第99頁光學(xué)常數(shù)曲線10/10/2023100版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第100頁從計算成果中創(chuàng)建材料能夠用CreateMaterial菜單選項建立材料。有三個選項：FromInnern,FromOutern,FromMeann.假如模型是均勻，則這些成果是同樣，假如是非均勻，則這些模型顯著不同樣。假如檢查反射和/或透射曲線，會發(fā)覺極值點不是很匹配，此時能夠選擇迫使成果與極點位置匹配，而不是選擇Matchextrema。此選項先計算光學(xué)常數(shù)和膜層厚度，然后迫使光學(xué)常數(shù)與極值點匹配。10/10/2023101版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第101頁得到基底光學(xué)常數(shù)能夠用Options>>Substraten,k&T，從透射率和反射率中得到光學(xué)常數(shù)。材料和基底數(shù)據(jù)能夠從測量數(shù)據(jù)中得到。一旦選擇了Substraten,k&T命令，

就會顯示ExtractSubstrateCharacteristics窗口。10/10/2023102版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第102頁數(shù)據(jù)文獻(xiàn)單位選擇Unity：測量值在0~1之間.選擇Percent：

測量值在0~100之間.10/10/2023103版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第103頁數(shù)據(jù)處理一旦輸入了scalefactor，選擇Next就會到數(shù)據(jù)處理頁面。在這里允許對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑，及其他處理選項。10/10/2023104版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第104頁SubstrateOpticalConstants

需要在這里指定基底厚度值。用CreateMaterial和CreateSubstrate按鈕創(chuàng)建新材料文獻(xiàn)和新基底文獻(xiàn)。它們能夠存在目前材料數(shù)據(jù)庫中。10/10/2023105版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第105頁MULTICOAT-Stack10/10/2023106版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第106頁MULTICOAT-Stack它由一系列介質(zhì)組成，從IncidentMedium介質(zhì)開始，以EmergentMedium結(jié)束。下列圖就是一種多層膜例子。10/10/2023107版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第107頁更復(fù)雜stack例子10/10/2023108版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第108頁參數(shù)定義Mediumtype:Incident,Emergent,parallel,wedged.假定介質(zhì)界面或邊界足夠平行(所有反射光束仍然在系統(tǒng)孔徑內(nèi))，或是楔形(反射光束到系統(tǒng)孔徑之外)。Mediummaterial:由其光學(xué)常數(shù)和內(nèi)透射率確定。Mediumsubstrate:和材料同樣選擇。Coatingfile:薄膜文獻(xiàn)名。coatingdirection：forward,reversed,定義每一層薄膜。CoatingLocked:只有沒有鎖定膜層才參與優(yōu)化和綜合。10/10/2023109版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第109頁StackRefinementandSynthesis在stack中，假如同一種薄膜放在不一樣面上，則優(yōu)化時，會只調(diào)整其中一種，然后再應(yīng)用到所有面上去。假如想優(yōu)化時候分別處理所有薄膜，但又想讓它們起始點相同，則應(yīng)當(dāng)將它拷貝成新文獻(xiàn)，放在不一樣面上。10/10/2023110版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第110頁創(chuàng)建新stack辦法File>>New>>Stack調(diào)出Stack窗口，起始stack由入射介質(zhì)空氣、一塊平行玻璃板和出身介射空氣組成，沒有薄膜。10/10/2023111版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第111頁1.建立一種新設(shè)計下面以計算二邊都有抗反射膜平行玻璃板特性為例說明如何建立stack。首先，要建立一種抗反射膜。能夠用file>>New建立一種新抗反射膜。然后存為Arcoat.dds10/10/2023112版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第112頁建立stack只需要加入二個薄膜。在stack窗口上第二欄和第三欄上CoatingFile欄雙擊，選擇

文獻(xiàn)

ARcoat.DDS.假如要刪除膜層，選擇膜層，然后按<del>就能夠了。

Directions會自動給出，假如不對，能夠更改。

10/10/2023113版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第113頁Performance設(shè)置能夠從

Parameters>>Performance中設(shè)置繪圖條件。10/10/2023114版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第114頁建立更復(fù)雜stack由二塊玻璃基底組成。一塊二邊鍍有抗反射膜，另一塊只有一邊鍍膜。入射和出射介質(zhì)都是空氣，在基底二邊都是空氣，基底面是平行，但它們之間空氣間隔是楔形。內(nèi)透過率為100%。新stack如下：10/10/2023115版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第115頁反射率和透過率曲線10/10/2023116版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第116頁ANALYSIS和DESIGN工具10/10/2023117版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第117頁分析工具先打開設(shè)計窗口，Tools>>Analysis打開分析工具。有5個選項：Admittance...,ReflectionCoefficient...,ElectricField...,AbsorptanceRate...,TotalAbsorptance....。10/10/2023118版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第118頁導(dǎo)納圖Admittance…設(shè)置10/10/2023119版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第119頁導(dǎo)納圖10/10/2023120版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第120頁ReflectionCoefficient...10/10/2023121版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第121頁電場ElectricField參數(shù)設(shè)置10/10/2023122版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第122頁電場分布曲線10/10/2023123版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第123頁AbsorptanceRate…參數(shù)設(shè)置計算薄膜

AbsorptanceRate或potentialabsorptancerate。10/10/2023124版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第124頁AbsorptanceRate曲線10/10/2023125版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第125頁TotalAbsorptance…設(shè)置計算整個薄膜中各層吸取率

。10/10/2023126版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第126頁TotalAbsorptance…曲線10/10/2023127版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第127頁設(shè)計工具有4個選項：EdgeFilter...,Herpin...,InducedTransmissionFilterDesign...SymmetricalPeriods….能夠輔助建立一種特定類型薄膜。10/10/2023128版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第128頁EdgeFilter...EdgefiltersEdgeFilter...是用來自動設(shè)計這樣一種周期性構(gòu)造工具。是基于1/4波長stacks。

用于構(gòu)建平板偏振器。一般能夠考慮成如(0.5HL0.5H)或(0.5LH0.5L)對稱周期性構(gòu)造。[對稱周期性構(gòu)造參見

Herpin...]尚有更復(fù)雜對稱二種材料周期性構(gòu)造(aAbBcAbBaA)，其中A和B高和低折射率材料(或者反過來)

。能夠通過調(diào)整a,b,c來消除偏振，

盡管對很多層對稱周期性構(gòu)造也能夠調(diào)整，但最佳是用5層周期。10/10/2023129版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第129頁EdgeFilter參數(shù)設(shè)置10/10/2023130版權(quán)所有2023訊技光電科技（上海）有限公司第130頁EdgeFilter設(shè)計只要選擇好了，然后點MakeEdgeFilter就會出現(xiàn)一種設(shè)計成果，同步在公式對話框中會顯示其公式。下面是一種短波通濾波器(邊緣510nm)。10/10/2023131版權(quán)