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内容简介 wTMHoU*> 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》。 8H%I|fm 《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。 W_f"Gk 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。 x9o^9QJh "e7$q&R
| 讯技科技股份有限公司 ttAVB{kdo
OCOO02Wq1 目录 L9unhx Preface 1 `S/1U87 内容简介 2 1A/c/iC 目录 i hO<w]jV, 1 引言 1 `9Q,=D+ 2 光学薄膜基础 2 ! MF"e|W 2.1 一般规则 2 O.up%'%, 2.2 正交入射规则 3 -RqAT 1 2.3 斜入射规则 6 zQ6
-2 A 2.4 精确计算 7 $vbAcWj 2.5 相干性 8 M-qxD"VtV= 2.6 参考文献 10 W|-N>,G 3 Essential Macleod的快速预览 10 3EW f|6RI 4 Essential Macleod的特点 32 A2O_pbQti 4.1 容量和局限性 33 Zxxy1Fl#.[ 4.2 程序在哪里? 33 Eztz~oFo 4.3 数据文件 35 M@2Qn-I 4.4 设计规则 35 k.%W8C<Pa 4.5 材料数据库和资料库 37 tm36Lw 4.5.1材料损失 38 A@ 4.5.1材料数据库和导入材料 39 -JQg ~1 4.5.2 材料库 41 )zLS,/pk^ 4.5.3导出材料数据 43 .L(j@I t 4.6 常用单位 43 {@K2WB 4.7 插值和外推法 46 <11Tqb 4.8 材料数据的平滑 50 fe9& V2Uu 4.9 更多光学常数模型 54 v`ZusHJ1d 4.10 文档的一般编辑规则 55 |`t!aG8 4.11 撤销和重做 56 W!4V:(T 4.12 设计文档 57 /&!d 4.10.1 公式 58 +_XbHjhN/ 4.10.2 更多关于膜层厚度 59 Sp$x%p0 4.10.3 沉积密度 59 m[Ac'la 4.10.4 平行和楔形介质 60 :mtw}H 'F8 4.10.5 渐变折射率和散射层 60 % x*Ec[l
4.10.4 性能 61 DEwtP 4.10.5 保存设计和性能 64 F+y`4>x 4.10.6 默认设计 64 5@Lxbe(
q 4.11 图表 64 \A\yuJ= 4.11.1 合并曲线图 67 , ZP3F+XKb 4.11.2 自适应绘制 68 g(Xg%&@KZ 4.11.3 动态绘图 68 Py25k 0j! 4.11.4 3D绘图 69 W0T
i ^@ 4.12 导入和导出 73 y>cmKE 4.12.1 剪贴板 73 [Fj#7VZK 4.12.2 不通过剪贴板导入 76 B[_b J
* 4.12.3 不通过剪贴板导出 76 Z2j*%/ 4.13 背景 77 3(GrDO9^ 4.14 扩展公式-生成设计(Generate Design) 80 .s*EV!SE 4.15 生成Rugate 84 >=W#z 4.16 参考文献 91 a&c#* 9t{ 5 在Essential Macleod中建立一个Job 92 T[[ 5.1 Jobs 92 w{O3P"N2 5.2 创建一个新Job(工作) 93 @)'@LF1Z 5.3 输入材料 94 gsR9M%mv 5.4 设计数据文件夹 95 aE cg_es 5.5 默认设计 95 AW;)_|xM 6 细化和合成 97 sv6U%qV 6.1 优化介绍 97 HXV73rDA 6.2 细化 (Refinement) 98 f]A6Mx6 6.3 合成 (Synthesis) 100 XM@i|AK
M0 6.4 目标和评价函数 101 2GKU9cV*` 6.4.1 目标输入 102 #bZ=R 6.4.2 目标 103 F*]. 6.4.3 特殊的评价函数 104 eF;1l<< 6.5 层锁定和连接 104 g!Yh=kA'N 6.6 细化技术 104 =
hX-jP 6.6.1 单纯形 105 Qp.!U~ 6.6.1.1 单纯形参数 106 6F&]Mk]V8 6.6.2 最佳参数(Optimac) 107 |Ge/|;.v` 6.6.2.1 Optimac参数 108 KeHE\Fq^V 6.6.3 模拟退火算法 109 W#\};P
6.6.3.1 模拟退火参数 109 n_&)VF#n( 6.6.4 共轭梯度 111 H1j6.i}q 6.6.4.1 共轭梯度参数 111 }=m?gF%3 6.6.5 拟牛顿法 112 "/Q(UV<d 6.6.5.1 拟牛顿参数: 112 V>uW|6 6.6.6 针合成 113 4-rI4A< 6.6.6.1 针合成参数 114 K}/`YDu 6.6.7 差分进化 114 lnSE+YJ> 6.6.8非局部细化 115 .'mC3E+$ 6.6.8.1非局部细化参数 115 L?C~
qS2g 6.7 我应该使用哪种技术? 116 mL5f_Fb+ 6.7.1 细化 116 [*ovYpj^ 6.7.2 合成 117 gH//
TbS 6.8 参考文献 117 .:!x*v 7 导纳图及其他工具 118 [K@!JY 7.1 简介 118 :O+b4R+ 7.2 薄膜作为导纳的变换 118 m1o65FsY08 7.2.1 四分之一波长规则 119 `/ReJj&~ 7.2.2 导纳图 120
x Bw.M{ 7.3 用Essential Macleod绘制导纳轨迹 124 2LH;d`H[0 7.4 全介质抗反射薄膜中的应用 125 &Wz:-G7<n 7.5 斜入射导纳图 141 m:O2_%\l 7.6 对称周期 141 {!Z_&i5 7.7 参考文献 142 PjZvLK@a9) 8 典型的镀膜实例 143 35kbE' 8.1 单层抗反射薄膜 145 s ^R2jueR 8.2 1/4-1/4抗反射薄膜 146 5f@YrTO[@ 8.3 1/4-1/2-1/4抗反射薄膜 147 4m!3P"$ 8.4 W-膜层 148 H08YMP>dc 8.5 V-膜层 149 PxD}j
2Kd 8.6 V-膜层高折射基底 150 2co{9LM 8.7 V-膜层高折射率基底b 151 (Ha}xwA~( 8.8 高折射率基底的1/4-1/4膜层 152 |/\1nWD 8.9 四层抗反射薄膜 153 VD`2lGdF 8.10 Reichert抗反射薄膜 154 c
O>:n 8.11 可见光和1.06 抗反射薄膜 155 D c.W vUM 8.12 六层宽带抗反射薄膜 156 kR?n%`&k 8.13 宽波段八层抗反射薄膜 157 a(T4WDl^ 8.14 宽波段25层抗反射薄膜 158 pdqa)>$ 8.15十五层宽带抗反射膜 159 3v+}YT{>b 8.16 四层2-1 抗反射薄膜 161 K2`WcEe 8.17 1/4波长堆栈 162 :!15>ML;- 8.18 陷波滤波器 163 %)ov,p| 8.19 厚度调制陷波滤波器 164 -+@~*$
d 8.20 褶皱 165 ~0GX~{;r 8.21 消偏振分光器1 169 ,,wx197XeD 8.22 消偏振分光器2 171 v$/i5kcWx 8.23 消偏振立体分光器 172 'z!#E!i 8.24 消偏振截止滤光片 173 zR_l^NK 8.25 立体偏振分束器1 174 qA/3uA!z 8.26 立方偏振分束器2 177 r74w[6( 8.27 相位延迟器 178 rWKLxK4oU 8.28 红外截止器 179 l<_mag/j9o 8.29 21层长波带通滤波器 180 _?LI0iIFx 8.30 49层长波带通滤波器 181 I19F\
L`4 8.31 55层短波带通滤波器 182 1U9N8{xg9 8.32 47 红外截止器 183 HcS^3^Y 8.33 宽带通滤波器 184 ([o:_5/8I 8.34 诱导透射滤波器 186 5{aQ4H>~tx 8.35 诱导透射滤波器2 188 _'dy$.g 8.36 简单密集型光波复用(DWDM)滤波器 190 CGl+!t{ 8.37 高级密集型光波复用技术(DWDM)滤波器 192 ;K-t 8.35 增益平坦滤波器 193 uxiX"0)g> 8.38 啁啾反射镜 1 196 %t.IxMY 8.39 啁啾反射镜2 198 ?+o7Y1 k, 8.40 啁啾反射镜3 199 RW8u0 ?b 8.41 带保护层的铝膜层 200 B#n}y 8.42 增加铝反射率膜 201 oD1=} 8.43 参考文献 202 tO3B_zC 9 多层膜 204 wk/U"@lq 9.1 多层膜基本原理—堆栈 204 aJ;R8(*;\ 9.2 内部透过率 204 0Hf-~6 9.3 内部透射率数据 205 -z1o~~ 9.4 实例 206 X]%4QIeS 9.5 实例2 210 vA~hkkj{ 9.6 圆锥和带宽计算 212 <QLj6#d7Y 9.7 在Design中加入堆栈进行计算 214 NH6!|T 10 光学薄膜的颜色 216 ~3]8f0^%m 10.1 导言 216 n:z>l,`C] 10.2 色彩 216 rn*VL(Yd( 10.3 主波长和纯度 220 W7>_nK+g? 10.4 色相和纯度 221 ,W;8!n0 10.5 薄膜的颜色和最佳颜色刺激 222 1nG"\I5N} 10.6 色差 226 (XWs4R.mkb 10.7 Essential Macleod中的色彩计算 227 8Wp1L0$B 10.8 颜色渲染指数 234 c3-bn # 10.9 色差计算 235 @cNI|T 10.10 参考文献 236 !Xce iQu 11 镀膜中的短脉冲现象(Short-Pluse Phenomena) 238 6
VDF@V$E 11.1 短脉冲 238 ]^%3Y 11.2 群速度 239 f89<o#bm7h 11.3 群速度色散 241 Mt0|`=64 11.4 啁啾(chirped) 245 |8ZAE%/d 11.5 光学薄膜—相变 245 `?m(Z6' 11.6 群延迟和延迟色散 246 ?id^v 7d 11.7 色度色散 246 r${a
S@F 11.8 色散补偿 249 |REU7?B 11.9 空间光线偏移 256 k Er7,c 11.10 参考文献 258 m!if_Iq 12 公差与误差 260 vUA`V\ 12.1 蒙特卡罗模型 260 yY|U}]u!V 12.2 Essential Macleod 中的误差分析工具 267 V^5 t~)#46 12.2.1 误差工具 267 =2'^:4Z 12.2.2 灵敏度工具 271 qILr+zH 12.2.2.1 独立灵敏度 271 8yl/!O,v 12.2.2.2 灵敏度分布 275
A(5?
ci 12.2.3 Simulator—更高级的模型 276 (avaTUMOqy 12.3 参考文献 276 Xu0*sQK 13 Runsheet 与Simulator 277 ]ORat.*0[T 13.1 原理介绍 277 VNPdL 13.2 截止滤光片设计 277 #xB%v 14 光学常数提取 289 b2H6}s"=w 14.1 介绍 289 n_hD 14.2 电介质薄膜 289 d~%Rnic6* 14.3 n 和k 的提取工具 295 af{K4:I 14.4 基底的参数提取 302 -`o:W?V$u 14.5 金属的参数提取 306 $!lxVZ> 14.6 不正确的模型 306 huE#VY
/t 14.7 参考文献 311 uqH;1T;s 15 反演工程 313 v-qS 'N4 15.1 随机性和系统性 313 .=S{ 15.2 常见的系统性问题 314 -B!pg7>'## 15.3 单层膜 314 l71\II 15.4 多层膜 314 u:|5jF 15.5 含义 319 }_x oT9HUr 15.6 反演工程实例 319 I+SL0 15.6.1 边缘滤波片的逆向工程 320 ]2'~e,"O 15.6.2 反演工程提取折射率 327 J4; ".Y= 16 应力、张力、温度和均匀性工具 329 "G:>}cs%? 16.1 光学性质的热致偏移 329 Qfi5fp=f 16.2 应力工具 335 !)]3@$# 16.3 均匀性误差 339 glpdYg * 16.3.1 圆锥工具 339 LV0{~g(!% 16.3.2 波前问题 341 *V}}3Degh 16.4 参考文献 343 )Ec;kr b+ 17 如何在Function(模块)中编写操作数 345 h&{pMmS3, 17.1 引言 345 B HYEd}M 17.2 操作数 345 ;.Y`T/eWS 18 如何在Function中编写脚本 351 ~qF9*{~! 18.1 简介 351 %;S5_K, 18.2 什么是脚本? 351 =O<BMq{d 18.3 Function中脚本和操作数对比 351 n:+MNr 18.4 基础 352 t30V_`eQ 18.4.1 Classes(类别) 352 ?{'Q}% 18.4.2 对象 352 1C{~!=6# 18.4.3 信息(Messages) 352 #S5vX<"9 18.4.4 属性 352 d8>D=Ve 18.4.5 方法 353 sQvEUqy9 18.4.6 变量声明 353 f!yxS?j3 18.5 创建对象 354 CT : ac64 18.5.1 创建对象函数 355 LO229`ARr| 18.5.2 使用ThisSession和其它对象 355 )yk
LUse+ 18.5.3 丢弃对象 356 i
F Ab"VA 18.5.4 总结 356 |(fWT}tg 18.6 脚本中的表格 357 E =E 18.6.1 方法1 357 %-dGK)? 18.6.2 方法2 357 ]!QeJ'BLM 18.7 2D Plots in Scripts 358 T&%>/7I> 18.8 3D Plots in Scripts 359 &uM?DQ`o8 18.9 注释 360 |v+b?@ 18.10 脚本管理器调用Scripts 360 IlVi1`]w 18.11 一个更高级的脚本 362 sXUM,h8$!+ 18.12 <esc>键 364 dNR4h 18.13 包含文件 365 P~&X$H%e 18.14 脚本被优化调用 366 Y9u2:y!LdL 18.15 脚本中的对话框 368 J_,y?}.e3 18.15.1 介绍 368 4%pvw;r 18.15.2 消息框-MsgBox 368 +W}f0@#)< 18.15.3 输入框函数 370 0|cQx
VJb 18.15.4 自定义对话框 371 Qk6FK]buV 18.15.5 对话框编辑器 371
`@p*1 18.15.6 控制对话框 377 I'!KWpYJT 18.15.7 更高级的对话框 380 @`3)?J[w 18.16 Types语句 384 ,[x'S>N 18.17 打开文件 385 B:l(`G 18.18 Bags 387 1\BECP+ 18.13 进一步研究 388 'ySWf,Q^ 19 vStack 389 5VI'hxU4Qg 19.1 vStack基本原理 389 p|Ln;aYc 19.2 一个简单的系统——直角棱镜 391 NXV%j},> 19.3 五棱镜 393 *{ .u\BL5 19.4 光束距离 396 l4; LV7Ji 19.5 误差 399 vi'K|[!? 19.6 二向分色棱镜 399 ]}9EBf 19.7 偏振泄漏 404 ve$P=ZuM 19.8 波前误差—相位 405 ? in&/ZrB 19.9 其它计算参数 405 =I?p(MqW 20 报表生成器 406 6>l-jTM 20.1 入门 406 #2pgh? 20.2 指令(Instructions) 406 2oNlQiE_ 20.3 页面布局指令 406 ukN#>e+L1 20.4 常见的参数图和三维图 407 P<bA~%<7"[ 20.5 表格中的常见参数 408 Yz,*Q<t 20.6 迭代指令 408 HLS^Ga,( 20.7 报表模版 408 'h:4 Fzo< 20.8 开始设计一个报表模版 409 7|2:;5:U 21 一个新的project 413 1vobfZ-w9 21.1 创建一个新Job 414 CxO)d7c 21.2 默认设计 415 XOxm<3gXn 21.3 薄膜设计 416 wc;5tb# 21.4 误差的灵敏度计算 420 <4Ak$E%" 21.5 显色指数计算 422 XVY^m}pMe 21.6 电场分布 424 A/'G.H 后记 426 -wY6da*.W 有兴趣可以扫码加微联系 ct/I85c@P
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