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L[5U(`q[ 内容简介 F *U.cJ% Macleod软件自带的用户手册功能全面,其介绍涵盖了软件的方方面面,能够使用户快速的了解和熟悉软件的基本操作。然而,为了顺应目前薄膜行业的需求,急需一本能够契合软件设计和实际加工需要的专业书籍,以能够帮助薄膜领域的同行高效的完成相关工作,因此,我们特别推出了《基于Essential Macleod软件的光学薄膜设计技术》。 44k8IYC*o 《基于Essential Macleod软件的光学薄膜设计技术》(原著第二版)是世界著名光学薄膜专家Macleod先生40多年丰富工作经验的总结,结合当前市场占有率极高的光学薄膜设计与分析软件Essential Macleod,其内容丰富,实用性强。书中不仅有成熟的光学薄膜理论基础、计算公式和分析方法,还有关于光学薄膜技术讨论和解决方案以及全面考虑了薄膜的设计、分析、制造等各方面问题,如第8章中40个经典案例分析。本书共设置21章节,首先,从光学薄膜的基本理论出发(第2章),为大家介绍了设计一个薄膜所必备的基础知识。其次,在第3至第7章主要介绍了Macleod软件的相关操作,以帮助大家在较短的时间快速熟悉软件操作界面。最后,从第9章至21章开始重点阐述软件中的反演工程、提取光学常数、公差分析、薄膜颜色、Runsheet、Simulator、Stack等功能及模块如何与实际相结合,从而使大家将理论知识与实际经验结合起来,对实际镀膜提出实用的建议,以减少设计时间并降低生产成本。 :Ez*<;pF' 薄膜光学涵盖范围很广,书中并附设计光盘和参考文献,有兴趣者可依此深入研究,为精准起见,在不影响理解的情况下,尽最大可能保留原文意思。译者希望本书能够对从事薄膜行业的人员有所帮助,通过学习之后能够较好地完成其所承担的光学任务。然而由于个人能力之局限,书中错误纰漏之处在所难免,本书若有不周之处,尚请读者不吝赐教。 6\UIp#X ww+,GnV 讯技科技股份有限公司 2015年9月3日 M`9|8f,!a 目录 oBnes* Preface 1 m.gv? 内容简介 2 5+b73R3r 目录 i 0a!|*Z 1 引言 1 FLG{1dS 2 光学薄膜基础 2 T`u
,!S 2.1 一般规则 2 |NTqJ j 2.2 正交入射规则 3 wZ`*C
mr 2.3 斜入射规则 6 }Q^*Zq9- 2.4 精确计算 7 6@:<62!; 2.5 相干性 8 !F Zg'
9 2.6 参考文献 10 ^%\MOjSN 3 Essential Macleod的快速预览 10 J{5p4bkb 4 Essential Macleod的特点 32 nb*`GE 4.1 容量和局限性 33 4,=;:#n,J 4.2 程序在哪里? 33 +sq_fd ;'D 4.3 数据文件 35 qjg Z 4.4 设计规则 35 (BK_A{5 4.5 材料数据库和资料库 37 #g2&x sU 4.5.1材料损失 38 _$ 8:\[J 4.5.1材料数据库和导入材料 39 qJ~fEX 4.5.2 材料库 41 |WT]s B0Eq 4.5.3导出材料数据 43 u{sb^cmy 4.6 常用单位 43 tu;Pm4q7 4.7 插值和外推法 46 0hXx31JN N 4.8 材料数据的平滑 50 W]>%*n 4.9 更多光学常数模型 54 (7$BF~s:, 4.10 文档的一般编辑规则 55 #oR@!? 4.11 撤销和重做 56 .rX,*|1x 4.12 设计文档 57 Bq-}BN?pz 4.10.1 公式 58 =?\%E[j 4.10.2 更多关于膜层厚度 59 \0e`sOS`L 4.10.3 沉积密度 59 Vkf{dHjW 4.10.4 平行和楔形介质 60 :N_DJ51 4.10.5 渐变折射率和散射层 60 ^q|W@uG-( 4.10.4 性能 61 =<K6gC27 4.10.5 保存设计和性能 64 3m & 4.10.6 默认设计 64 #\K"FE0PGz 4.11 图表 64 N&$ ,uhmO 4.11.1 合并曲线图 67 +A$>F@u 4.11.2 自适应绘制 68 *l%&/\ 4.11.3 动态绘图 68 r{*BJi.b 4.11.4 3D绘图 69 >V\^oh)t]t 4.12 导入和导出 73 <qI!Dj{ 4.12.1 剪贴板 73 Pj!f^MN 4.12.2 不通过剪贴板导入 76 $e uI 4.12.3 不通过剪贴板导出 76 'C>sYSL 4.13 背景 77 vbG&F.P 4.14 扩展公式-生成设计(Generate Design) 80 z'"Y+EWN 4.15 生成Rugate 84 =)w#?DGpj 4.16 参考文献 91 $++O@C5 5 在Essential Macleod中建立一个Job 92 *!dA/sid 5.1 Jobs 92 #]gmM 5.2 创建一个新Job(工作) 93 M7&G9SGZ 5.3 输入材料 94 (zk/>Ou 5.4 设计数据文件夹 95 9E[==2TO 5.5 默认设计 95 RU>qj
*e 6 细化和合成 97 8 tIy"5 6.1 优化介绍 97 9}4~3_gv;M 6.2 细化 (Refinement) 98 vF[ 4kDHk 6.3 合成 (Synthesis) 100 dB:c2 6.4 目标和评价函数 101 2Je]dj4 6.4.1 目标输入 102 ;=6EBP% 6.4.2 目标 103 jCIY(/ 6.4.3 特殊的评价函数 104 }-u%6KZ 6.5 层锁定和连接 104 =([4pG 6.6 细化技术 104 aEVy20wd 6.6.1 单纯形 105 +m/n~-6q 6.6.1.1 单纯形参数 106 VC%.u.< F 6.6.2 最佳参数(Optimac) 107 Tb8r+~HK 6.6.2.1 Optimac参数 108 8yH)9#>
6.6.3 模拟退火算法 109 ]M'~uTf 6.6.3.1 模拟退火参数 109 MpIiHKQ
G9 6.6.4 共轭梯度 111 Vobq|Rd/% 6.6.4.1 共轭梯度参数 111 8N3y(y0 6.6.5 拟牛顿法 112 4:/^ .: 6.6.5.1 拟牛顿参数: 112 Hk(=_[S 6.6.6 针合成 113 YhC|hDC 6.6.6.1 针合成参数 114 QBN\wL8g 6.6.7 差分进化 114 qOnGP{ 6.6.8非局部细化 115 tE-g]y3 6.6.8.1非局部细化参数 115 (Q8r2*L 6.7 我应该使用哪种技术? 116 eg1F[~YL/ 6.7.1 细化 116 W,_2JqQp 6.7.2 合成 117 j0(jXAc;UB 6.8 参考文献 117 <$otBC/% 7 导纳图及其他工具 118 k1s5cg=n( 7.1 简介 118 nb6Y/`G 7.2 薄膜作为导纳的变换 118 SQ/HZ 7.2.1 四分之一波长规则 119 ZE~zs~z| 7.2.2 导纳图 120 #3'M>SaoH 7.3 用Essential Macleod绘制导纳轨迹 124 D_)/.m 7.4 全介质抗反射薄膜中的应用 125 UP%6s:>: 7.5 斜入射导纳图 141 jp^Sw| 7.6 对称周期 141 {Qn{w%!| 7.7 参考文献 142 !]RSG^%s{ 8 典型的镀膜实例 143
;Me*#/ 8.1 单层抗反射薄膜 145 ;-;lM6zP 8.2 1/4-1/4抗反射薄膜 146 <^_crJONom 8.3 1/4-1/2-1/4抗反射薄膜 147 gx?r8 8.4 W-膜层 148 WIpV'F|t]` 8.5 V-膜层 149 9\/oL{ 8.6 V-膜层高折射基底 150 }&==;7,O 8.7 V-膜层高折射率基底b 151 4- Jwy 8.8 高折射率基底的1/4-1/4膜层 152 *c&|2EsZ 8.9 四层抗反射薄膜 153 &ODo7@v`1 8.10 Reichert抗反射薄膜 154 =;b3i1'U 8.11 可见光和1.06 抗反射薄膜 155 G.v(2~QFd 8.12 六层宽带抗反射薄膜 156 Kr `/sWZ 8.13 宽波段八层抗反射薄膜 157 ;[(d=6{hc] 8.14 宽波段25层抗反射薄膜 158 E0EK88 8.15十五层宽带抗反射膜 159 R^P>yk8 8.16 四层2-1 抗反射薄膜 161 2gMG7%d 8.17 1/4波长堆栈 162 CH;U_b 8.18 陷波滤波器 163 |r36iUHZS 8.19 厚度调制陷波滤波器 164 cO5zg<wF 8.20 褶皱 165 c %Cbq0+2 8.21 消偏振分光器1 169 P=\{ 8.22 消偏振分光器2 171 F*r) 8.23 消偏振立体分光器 172 _L$a[zH 8.24 消偏振截止滤光片 173 F"O\uo:3 8.25 立体偏振分束器1 174 Pnm$g;`P 8.26 立方偏振分束器2 177 ,sL%Ykr 8.27 相位延迟器 178 2lOUNx Q$ 8.28 红外截止器 179 pRL:,q\ 8.29 21层长波带通滤波器 180 :Jv5Flxl 8.30 49层长波带通滤波器 181 x\f~Gtt7Y 8.31 55层短波带通滤波器 182 bv b\G 8.32 47 红外截止器 183 ( N};.DB1Y 8.33 宽带通滤波器 184 js@L%1r#L 8.34 诱导透射滤波器 186 +@?'dw 8.35 诱导透射滤波器2 188 v+W'0ymbnV 8.36 简单密集型光波复用(DWDM)滤波器 190 f.+1Ubq!5 8.37 高级密集型光波复用技术(DWDM)滤波器 192 hh&$xlO)(v 8.35 增益平坦滤波器 193 f5FEHyj| 8.38 啁啾反射镜 1 196 lw.[qP 8.39 啁啾反射镜2 198 .9PT)^2 8.40 啁啾反射镜3 199 3}F>t{FDk 8.41 带保护层的铝膜层 200 1gbFl/i6T 8.42 增加铝反射率膜 201 {\P%J:s#9 8.43 参考文献 202 &tvp)B?cWk 9 多层膜 204 ck5cO-1>6 9.1 多层膜基本原理—堆栈 204 6w,"i#E! 9.2 内部透过率 204 7bihP@I! 9.3 内部透射率数据 205 vc&+qI+I3 9.4 实例 206 f17E2^(I(} 9.5 实例2 210 UU MB"3e 9.6 圆锥和带宽计算 212 *Q/^ib9= 9.7 在Design中加入堆栈进行计算 214 {7z]+ h 10 光学薄膜的颜色 216 dS4z Oz" 10.1 导言 216 J ~3m7 10.2 色彩 216 ,_Bn{T=U 10.3 主波长和纯度 220 L\:m)g,F. 10.4 色相和纯度 221 Ui`{U 10.5 薄膜的颜色和最佳颜色刺激 222 ?X@[ibH6 10.6 色差 226 '5De1K.\` 10.7 Essential Macleod中的色彩计算 227 AJxN9[Z!N 10.8 颜色渲染指数 234 Opc szq5n 10.9 色差计算 235 ,}gJY^X+ 10.10 参考文献 236 C8>
i{XOO, 11 镀膜中的短脉冲现象(Short-Pluse Phenomena) 238 cK u[4D{ 11.1 短脉冲 238 "8ellKh 11.2 群速度 239 $DIy?kZ 11.3 群速度色散 241 Hy&Z0W'l 11.4 啁啾(chirped) 245 Vb\g49\o/ 11.5 光学薄膜—相变 245 OB$Jv<C@ 11.6 群延迟和延迟色散 246 3zD#V3= 11.7 色度色散 246 &um++
\ 11.8 色散补偿 249 "T5oUy&i 11.9 空间光线偏移 256 4A6Y
\Z XI 11.10 参考文献 258 n-cI~Ax+4 12 公差与误差 260 "5~?`5Ff 12.1 蒙特卡罗模型 260 oMj"l#a* 12.2 Essential Macleod 中的误差分析工具 267 EOXkMr 12.2.1 误差工具 267 S3Gr}N 12.2.2 灵敏度工具 271 J'X}6Q 12.2.2.1 独立灵敏度 271 Sl,DZ! 12.2.2.2 灵敏度分布 275 @Xl(A]w%! 12.2.3 Simulator—更高级的模型 276 K6p\ >J 12.3 参考文献 276 yVmp,""a 13 Runsheet 与Simulator 277 WX?nq'nr 13.1 原理介绍 277 1bCE~,tD 13.2 截止滤光片设计 277 \EVT*v=}/ 14 光学常数提取 289 /-[vC$B" 14.1 介绍 289 }_zN%Tf~ 14.2 电介质薄膜 289 @gK`RmhGE5 14.3 n 和k 的提取工具 295 9d#?,:JG 14.4 基底的参数提取 302 &'W7-Z\j- 14.5 金属的参数提取 306 JR.)CzC 14.6 不正确的模型 306 I!*P' {lh 14.7 参考文献 311 92<+ug = 15 反演工程 313 `+n#CWZ"Y 15.1 随机性和系统性 313 C78g|n{ 15.2 常见的系统性问题 314 sPvs}}Z]P 15.3 单层膜 314 ;7:} iKU 15.4 多层膜 314 AYfOETz 15.5 含义 319 <$z[pw< 15.6 反演工程实例 319 L{%L*z9J 15.6.1 边缘滤波片的逆向工程 320 }={@_g# 15.6.2 反演工程提取折射率 327 '2lzMc>wvP 16 应力、张力、温度和均匀性工具 329 Eb[;nk? 16.1 光学性质的热致偏移 329 -J+1V{ 16.2 应力工具 335 6)uBUM;i 16.3 均匀性误差 339 L?N&kzA 16.3.1 圆锥工具 339 `D[O\ VE 16.3.2 波前问题 341 *mp:#' 16.4 参考文献 343 F8-GnTxa 17 如何在Function(模块)中编写操作数 345 r4SwvxhG 17.1 引言 345 )
~=pt&+ 17.2 操作数 345 ]j>xQm\ 18 如何在Function中编写脚本 351 { im?tZ, 18.1 简介 351 mc?IM(t 18.2 什么是脚本? 351 GuR^L@+ -. 18.3 Function中脚本和操作数对比 351 1!MJ+?Jl 18.4 基础 352 7wx=# 18.4.1 Classes(类别) 352 (yP1}? 18.4.2 对象 352 OXrm!' 18.4.3 信息(Messages) 352 |hika`35K 18.4.4 属性 352 YXWDbr:JX 18.4.5 方法 353 3=uhy|f! / 18.4.6 变量声明 353 i6_} 18.5 创建对象 354 }jCO@v; 18.5.1 创建对象函数 355 t/Io.d 18.5.2 使用ThisSession和其它对象 355 ZMgsuzg 18.5.3 丢弃对象 356 Zo&i0%S\E 18.5.4 总结 356 Y
bJg{Sb 18.6 脚本中的表格 357 g]vB\5uA: 18.6.1 方法1 357 n/1t UF 18.6.2 方法2 357 #9|&;C5',! 18.7 2D Plots in Scripts 358 c<|y/n 18.8 3D Plots in Scripts 359 68u?}8} 18.9 注释 360 X|{T ljn 18.10 脚本管理器调用Scripts 360 hxL?6mhY 18.11 一个更高级的脚本 362 Bp7p X 18.12 <esc>键 364 %oa@2qJ^ 18.13 包含文件 365 &f.|MNz; 18.14 脚本被优化调用 366 eWAD;x?. 18.15 脚本中的对话框 368 -z`%x@F<&L 18.15.1 介绍 368 {OPEW`F 18.15.2 消息框-MsgBox 368 G%bv<_R 18.15.3 输入框函数 370 /";tkad^ 18.15.4 自定义对话框 371 % vUU
Fub 18.15.5 对话框编辑器 371 zz
U,0
L 18.15.6 控制对话框 377 o:QL%J{[ 18.15.7 更高级的对话框 380 (%L/|F_ 18.16 Types语句 384 >ZOlSLu 18.17 打开文件 385 jXA/G%:[ 18.18 Bags 387 vGv<WEE 18.13 进一步研究 388 \"ahs7ABT 19 vStack 389 Yg.[R]
UC 19.1 vStack基本原理 389 I zTJ7E*i 19.2 一个简单的系统——直角棱镜 391 7!AyL w 19.3 五棱镜 393 F0_w9"3E~ 19.4 光束距离 396 9k;,WU(K< 19.5 误差 399 6ncwa<q5 19.6 二向分色棱镜 399 M99ku' 19.7 偏振泄漏 404 %.=}v7&<z 19.8 波前误差—相位 405 ~4~r 19.9 其它计算参数 405 D?_K5a&v, 20 报表生成器 406 Ps@']]4>W 20.1 入门 406 DehjV6t 20.2 指令(Instructions) 406 B%\&Q@X 20.3 页面布局指令 406 {FFdMdxy- 20.4 常见的参数图和三维图 407 UPGUJ>2Z 20.5 表格中的常见参数 408 ]YI9 20.6 迭代指令 408 L/jaUt[, 20.7 报表模版 408 ;B 8Q,.t>x 20.8 开始设计一个报表模版 409 >)M1X?HI5 21 一个新的project 413 E\/[hT 21.1 创建一个新Job 414 6Pl|FIJF 21.2 默认设计 415 3&})gU&a 21.3 薄膜设计 416 i+O7," (@ 21.4 误差的灵敏度计算 420 >Gpq{Ph[ 21.5 显色指数计算 422 I4@XOwl{P 21.6 电场分布 424 ![B|Nxq}@ 后记 426 ^ELZ35=qZ
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