《基于Essential Macleod软件的光学薄膜设计技术》（原著第二版）

\MK)dj5uUJ   AY,6Ddw   内容简介 &!KJrQ   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》。 UU$ +DL   《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。 ",Ek| z   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。 6L'cD1pu   讯技科技股份有限公司 2015年9月3日 wp.'M?6`L   umI#P,%[   目录 g d#   Preface 1 <$,iYx   内容简介 2 %+x h   目录 i nPvR   1  引言 1 B>YrDJUN   2  光学薄膜基础 2 zVkHDT[   2.1  一般规则 2 ls 'QfJm   2.2  正交入射规则 3 3)__b:7J   2.3  斜入射规则 6 ww+XE2,   2.4  精确计算 7 Lu1>A {et   2.5  相干性 8 lt5~rH2   2.6 参考文献 10 BYNOgB1   3  Essential Macleod的快速预览 10 >d#B149   4  Essential Macleod的特点 32 |44CD3A%   4.1  容量和局限性 33 N[dhNK"   4.2  程序在哪里？ 33 dy|r:~j3   4.3  数据文件 35 ~A>3k2N/e   4.4  设计规则 35 ~wh8)rm   4.5  材料数据库和资料库 37 (O/hu3   4.5.1材料损失 38 |Z#)1K   4.5.1材料数据库和导入材料 39 0y2iS't   4.5.2 材料库 41 VUagZ7p   4.5.3导出材料数据 43 cg$7`/U   4.6  常用单位 43 %+>I1G   4.7  插值和外推法 46 p.8G]pS   4.8  材料数据的平滑 50 B7N?"'$i   4.9 更多光学常数模型 54 ~`8`kk8   4.10  文档的一般编辑规则 55 ?%*Zgk!l7   4.11 撤销和重做 56 [eG- &u   4.12  设计文档 57 jO!!. w   4.10.1  公式 58 dwB-WF%k   4.10.2 更多关于膜层厚度 59 ?Za1  b   4.10.3  沉积密度 59 aHwrFkn   4.10.4 平行和楔形介质 60 7}TjOWC   4.10.5  渐变折射率和散射层 60  yZdM4`   4.10.4  性能 61 {IqbO>|"O_   4.10.5  保存设计和性能 64 B5J=q("P   4.10.6  默认设计 64 #UI@<0P)   4.11  图表 64 rw8db'   4.11.1  合并曲线图 67 w9i1ag   4.11.2  自适应绘制 68 GJ{]}fl   4.11.3  动态绘图 68 <=^YIp   4.11.4  3D绘图 69 LD]XN'?"W   4.12  导入和导出 73 w9c   4.12.1  剪贴板 73 j/dNRleab   4.12.2  不通过剪贴板导入 76 t6s#19g   4.12.3  不通过剪贴板导出 76 o`hF1*yp   4.13  背景 77 Eh8.S)E   4.14  扩展公式-生成设计(Generate Design) 80 611:eLyy&l   4.15  生成Rugate 84 E]_sl/`{od   4.16  参考文献 91 Y~fds#y0   5  在Essential Macleod中建立一个Job 92 @ ;rU#   5.1  Jobs 92 A!goR-J]   5.2  创建一个新Job（工作） 93 Gi ZyC   5.3  输入材料 94 Y/)>\   5.4  设计数据文件夹 95 1_XdL?h#o   5.5  默认设计 95 mhT3Fwc   6  细化和合成 97 0u-'{6   6.1  优化介绍 97 8;Yx a8ie   6.2  细化 (Refinement) 98 b s:E`Q   6.3  合成 (Synthesis) 100 e9N"{kDs6   6.4  目标和评价函数 101 \BUr2]   6.4.1  目标输入 102 M nH4p   6.4.2  目标 103 V mKMj'   6.4.3  特殊的评价函数 104 H-^>Co_   6.5  层锁定和连接 104 QTtcGU   6.6  细化技术 104 b@z/6y!   6.6.1  单纯形 105 >k kuw?O@   6.6.1.1 单纯形参数 106 umSbxEZU@   6.6.2  最佳参数(Optimac) 107 ),dXaP[   6.6.2.1 Optimac参数 108 J?u@' "u   6.6.3  模拟退火算法 109 ~Ci|G3BW   6.6.3.1　模拟退火参数 109 oT%~)g   6.6.4  共轭梯度 111 k+&LOb7   6.6.4.1 共轭梯度参数 111 tE= P9 \4   6.6.5  拟牛顿法 112 w*\)]bTs   6.6.5.1 拟牛顿参数： 112 !NjC+ps]   6.6.6  针合成 113 yH@W6'.   6.6.6.1 针合成参数 114 G W|~sE +   6.6.7 差分进化 114 wUW+S5"K   6.6.8非局部细化 115 N1+%[Uh9)   6.6.8.1非局部细化参数 115 Da)9s %_4   6.7  我应该使用哪种技术？ 116 DY0G;L3   6.7.1 　细化 116 7p@qzE   6.7.2　 合成 117 %j{gZ Tz-   6.8  参考文献 117 :W-"UW,   7  导纳图及其他工具 118 s?7g3H5#0k   7.1  简介 118 vfcj,1   7.2  薄膜作为导纳的变换 118 :TX!lbCq   7.2.1  四分之一波长规则 119 pRc@0^G   7.2.2  导纳图 120 Et4gRS)\   7.3  用Essential Macleod绘制导纳轨迹 124 *";,HG?|Iz   7.4  全介质抗反射薄膜中的应用 125 3-Xum*)Y   7.5  斜入射导纳图 141 8u!!a^F   7.6  对称周期 141 &0*j n b   7.7  参考文献 142 bAGQ   8  典型的镀膜实例 143 31Y+bxQ   8.1  单层抗反射薄膜 145 j a#E}`wC4   8.2  1/4-1/4抗反射薄膜 146 .@gv}`>   8.3  1/4-1/2-1/4抗反射薄膜 147 w=e~ M   8.4  W-膜层 148 %Z}A+Rv+*m   8.5  V-膜层 149 A +e ={-*   8.6  V-膜层高折射基底 150 ~OAST   8.7  V-膜层高折射率基底b 151 %q`_vtUT   8.8  高折射率基底的1/4-1/4膜层 152 q1.w8$   8.9  四层抗反射薄膜 153 O*`] ]w]   8.10  Reichert抗反射薄膜 154 HYZ94[Ti   8.11  可见光和1.06 抗反射薄膜 155 /RIvUC1   8.12  六层宽带抗反射薄膜 156 ggzg,~V   8.13  宽波段八层抗反射薄膜 157 w|OMT>.   8.14  宽波段25层抗反射薄膜 158 )lTkqz8v   8.15十五层宽带抗反射膜 159 27<~m=`}d   8.16  四层2-1 抗反射薄膜 161 4S`2")V   8.17  1/4波长堆栈 162 7D@O:yO   8.18  陷波滤波器 163 nX7{09   8.19 厚度调制陷波滤波器 164 W}50E.\#   8.20  褶皱 165 ts<5%{M(   8.21  消偏振分光器1 169 2bPrND\P=   8.22  消偏振分光器2 171 K|[[A)tt6   8.23  消偏振立体分光器 172 `$ql>k-6C   8.24  消偏振截止滤光片 173 cz~Fz;)2{N   8.25  立体偏振分束器1 174 kXFgvIpg<   8.26  立方偏振分束器2 177 {r?O>KDQf(   8.27  相位延迟器 178 /U4F\pZl   8.28  红外截止器 179 &}_E~jKK   8.29  21层长波带通滤波器 180 K.Nun)<   8.30  49层长波带通滤波器 181 e23}'qb   8.31  55层短波带通滤波器 182 /. k4Y   8.32  47 红外截止器 183 !_3RdS   8.33  宽带通滤波器 184 @T0F }(k   8.34  诱导透射滤波器 186 F.<sKQ&A   8.35  诱导透射滤波器2 188 Y6~/H   8.36  简单密集型光波复用（DWDM）滤波器 190 &^=6W3RD   8.37  高级密集型光波复用技术（DWDM）滤波器 192 (j@3=-%6G   8.35  增益平坦滤波器 193 U p=J&^.   8.38  啁啾反射镜 1 196 dMK|l    8.39  啁啾反射镜2 198 :P1 J>dcG   8.40  啁啾反射镜3 199 t:B~P,r   8.41  带保护层的铝膜层 200 W3Oj6R   8.42  增加铝反射率膜 201 ~Gx"gK0   8.43  参考文献 202 ..`J-k   9  多层膜 204 !B5 }`*1D   9.1  多层膜基本原理—堆栈 204 _Q_"_*e   9.2  内部透过率 204 P~HzNC   9.3 内部透射率数据 205 ,_ }   9.4  实例 206 `CP#S7W^   9.5  实例2 210 d:cs8f4>   9.6  圆锥和带宽计算 212 t}n:!v"|+O   9.7  在Design中加入堆栈进行计算 214 }F=scbpXj   10  光学薄膜的颜色 216 dtD)VNkBZ   10.1  导言 216 :y^0]In   10.2  色彩 216 -LI^(_   10.3  主波长和纯度 220 q$6fb)2I]e   10.4  色相和纯度 221 *{5p/}p   10.5  薄膜的颜色和最佳颜色刺激 222 SEu1M}+E   10.6 色差 226 Eh/B[u7T[   10.7  Essential Macleod中的色彩计算 227 0%$E^`   10.8  颜色渲染指数 234 E_ #MQ;n   10.9  色差计算 235 Gw%P5 r}Y   10.10  参考文献 236 }q7rR:g   11  镀膜中的短脉冲现象(Short-Pluse Phenomena) 238 zg L0v5vk   11.1  短脉冲 238 +0)s{?   11.2  群速度 239 @Cg%7AF   11.3  群速度色散 241 jYE<d&Cq   11.4  啁啾(chirped) 245 M+4>l\   11.5  光学薄膜—相变 245 ^'9:n\SKQ   11.6  群延迟和延迟色散 246 /o%J /|   11.7  色度色散 246 <\40?*2   11.8  色散补偿 249 I.#V/{J   11.9  空间光线偏移 256 GF]V$5.ps   11.10  参考文献 258 WxO2   12  公差与误差 260 2IDN?Mw   12.1  蒙特卡罗模型 260 9+><:(,   12.2  Essential Macleod 中的误差分析工具 267 c%,@O&o   12.2.1  误差工具 267 =qG%h5]n   12.2.2  灵敏度工具 271 ;>%@   12.2.2.1 独立灵敏度 271 Z{&dzc   12.2.2.2 灵敏度分布 275 3jH-!M5   12.2.3  Simulator—更高级的模型 276 {-?^j{O0.   12.3  参考文献 276 b7;`A~{9v   13  Runsheet 与Simulator 277 =@BVO@z@   13.1  原理介绍 277 m+&)eQ:   13.2  截止滤光片设计 277 -36pkC 6 \   14  光学常数提取 289 _OR@ S%$   14.1  介绍 289 pHO,][VZ   14.2  电介质薄膜 289 &USKudXmb   14.3  n 和k 的提取工具 295 9&]g2iT P   14.4  基底的参数提取 302 {DfXn1Cg0U   14.5  金属的参数提取 306 !mX-g]4E   14.6  不正确的模型 306 b{X,0a{*   14.7  参考文献 311 E+'P|~>oX   15  反演工程 313 YC,s]~[[   15.1  随机性和系统性 313 &:Mk^DH5   15.2  常见的系统性问题 314 _d<xxF^q   15.3  单层膜 314 LHJ}I5zv   15.4  多层膜 314 YC,)t71l{   15.5  含义 319 O:G5n 5J   15.6  反演工程实例 319 e#{,M8   15.6.1 边缘滤波片的逆向工程 320 J%9)&aW   15.6.2 反演工程提取折射率 327 jEaU;   16  应力、张力、温度和均匀性工具 329 TDqH"q0   16.1  光学性质的热致偏移 329 hW~XE{<   16.2  应力工具 335 wgETL|3-   16.3  均匀性误差 339 YoU|)6Of   16.3.1  圆锥工具 339 3Ql77?&k   16.3.2  波前问题 341 G&7!3u   16.4  参考文献 343 j2dptM3t{   17  如何在Function（模块）中编写操作数 345 r0xmDJ@y   17.1  引言 345 LN!e_b   17.2  操作数 345 IXA3G7$)   18  如何在Function中编写脚本 351 L'A>IBrz   18.1  简介 351 %]U'    18.2  什么是脚本？ 351 -9f+O^x   18.3  Function中脚本和操作数对比 351 D=>[~u3H   18.4  基础 352 &-e@Et`Pg   18.4.1  Classes（类别） 352 sfo+B$4|   18.4.2  对象 352 B)!ty"   18.4.3  信息（Messages） 352 Tl/!Dn   18.4.4  属性 352 kuX{2h*`   18.4.5  方法 353 =#z8CFq[O   18.4.6  变量声明 353 8*$HS.Db'   18.5  创建对象 354 1Uy'TEk   18.5.1  创建对象函数 355 XCAy _fL<B   18.5.2  使用ThisSession和其它对象 355 vGST{Lz;   18.5.3 丢弃对象 356 tjId?}\   18.5.4  总结 356 ' 5F3,/r   18.6  脚本中的表格 357 d~hN`ff   18.6.1  方法1 357 B)v|A   18.6.2  方法2 357 dX^d\ wX   18.7 2D Plots in Scripts 358 VnU/_#n   18.8 3D Plots in Scripts 359 To!` T$Xh   18.9  注释 360 g]mR ;T3   18.10  脚本管理器调用Scripts 360 e'y$X;nIv   18.11  一个更高级的脚本 362 \OlB(%E7   18.12  <esc>键 364 J]-z7<j']   18.13 包含文件 365 U)sw IisE   18.14  脚本被优化调用 366 [11D7L%1t   18.15  脚本中的对话框 368 Y<WA-d YoF   18.15.1  介绍 368 Tu[I84   18.15.2  消息框-MsgBox 368 Uv|?@zy#   18.15.3  输入框函数 370 j8cXv   18.15.4  自定义对话框 371 3!*qB-d   18.15.5  对话框编辑器 371 +U^H`\EUr   18.15.6  控制对话框 377 Q&?^eOI&#(   18.15.7  更高级的对话框 380 %s;=H)8   18.16 Types语句 384 t`!@E#VK   18.17 打开文件 385 Ij{ K\{y   18.18 Bags 387 *ujJpJZ2   18.13  进一步研究 388 Vm8rQFCp74   19  vStack 389 VLP'3 qX   19.1  vStack基本原理 389 e&\+o}S   19.2  一个简单的系统——直角棱镜 391 N2 Qb+   19.3  五棱镜 393 v~AD7k2{8   19.4 光束距离 396 TOge!Q>a   19.5 误差 399 0/4"Jh$t   19.6  二向分色棱镜 399 F5s`AjU   19.7  偏振泄漏 404 d&owS+B{48   19.8  波前误差—相位 405 ~R*01A nZ   19.9  其它计算参数 405 tm|YUat$]r   20  报表生成器 406 z0-[ RGg   20.1  入门 406 yLY$1#Sa   20.2  指令(Instructions) 406 Gl]z@ZXWIw   20.3  页面布局指令 406 .:(T}\]R   20.4  常见的参数图和三维图 407 sz@Y$<o   20.5  表格中的常见参数 408 3cSP1=$*   20.6  迭代指令 408 x4Wu`-4^   20.7  报表模版 408 3:mZ1+   20.8  开始设计一个报表模版 409 Dwa.ZY}-   21  一个新的project 413 =>Q $S   21.1  创建一个新Job 414 ]z#9 )i_l3   21.2  默认设计 415 +d'1   21.3  薄膜设计 416 l\"wdS}   21.4  误差的灵敏度计算 420 4%"Df1U   21.5  显色指数计算 422 8\Uy   21.6  电场分布 424 Fu\!'\6   后记 426

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