VirtualLab Unity应用：投影显示中的冷反射膜

摘要
在投影机中，光学薄膜在提高光学效率和减少光损耗方面发挥着重要作用，其中冷光镜是一个关键部分。冷光通过反射光源中的可见光并允许红外光透过，有助于提高图像质量并减少系统中的热负荷。
在本案例中，采用多个周期的对称膜堆作为初始结构，通过拓宽截止带和减小通带波纹，设计出一种能够在45°入射角下反射可见光并透过红外光的冷光镜。

应用场景
设计一款冷反射镜，在初始膜系结构的基础上，通过拓宽截止带并减小通带波纹，以提升整体光谱性能，目标是在45°入射角下实现400–690 nm波段内平均透射率低于1%，在750–1100 nm波段内平均透射率高于99%。

设计结果
设计结果如图所示，45入射时，截止带平均反射率<1%, 通带平均反射率大于99%，满足设计指标。

设计流程

初始结构是一个周期性的对称膜堆：（0.5H L 0.5H)^10。

使用公式工具构建了上述膜系作为基础结构，右图展示了其在可见光波范围内45°入射时的光谱。可以看出此时通带波纹较大，截止带的宽度也不达标。
关于公式工具的更多信息: Tutorial: Formula Tool

使用光谱图中的“项目合并”功能，将三个中心波长不同的膜系进行叠加，并预览合并后的光谱响应，从而实现截止带的拓宽。图中的红色曲线为合并后的光谱结果，可见截止带宽度得到了显著提升。
关于项目合并功能的更多信息: Tutorial: Merge Project

膜堆叠加后的项目如上图所示，可以看到此时的截止带已经满足了指标，但通带平均透射率仍不达标且有较多波纹。

通过 Nelder-Mead 算法优化所有层的厚度，目标是在45°入射时，750-1100 nm最大化透射率，400-690 nm最小化透射率。
关于优化的更多信息: Tutorial: Optimization Workflow

优化后的通带波纹明显减小，且平均反射率大于99%，满足设计要求。

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