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内容简介

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》。

《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。

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。

讯技科技股份有限公司2015年9月3日

目录

Preface 1

内容简介 2

目录 i

1  引言 1

2  光学薄膜基础 2

2.1  一般规则 2

2.2  正交入射规则 3

2.3  斜入射规则 6

2.4  精确计算 7

2.5  相干性 8

2.6 参考文献 10

3  Essential Macleod的快速预览 10

4  Essential Macleod的特点 32

4.1  容量和局限性 33

4.2  程序在哪里？ 33

4.3  数据文件 35

4.4  设计规则 35

4.5  材料数据库和资料库 37

4.5.1材料损失 38

4.5.1材料数据库和导入材料 39

4.5.2 材料库 41

4.5.3导出材料数据 43

4.6  常用单位 43

4.7  插值和外推法 46

4.8  材料数据的平滑 50

4.9 更多光学常数模型 54

4.10  文档的一般编辑规则 55

4.11 撤销和重做 56

4.12  设计文档 57

4.10.1  公式 58

4.10.2 更多关于膜层厚度 59

4.10.3  沉积密度 59

4.10.4 平行和楔形介质 60

4.10.5  渐变折射率和散射层 60

4.10.4  性能 61

4.10.5  保存设计和性能 64

4.10.6  默认设计 64

4.11  图表 64

4.11.1  合并曲线图 67

4.11.2  自适应绘制 68

4.11.3  动态绘图 68

4.11.4  3D绘图 69

4.12  导入和导出 73

4.12.1  剪贴板 73

4.12.2  不通过剪贴板导入 76

4.12.3  不通过剪贴板导出 76

4.13  背景 77

4.14  扩展公式-生成设计(Generate Design) 80

4.15  生成Rugate 84

4.16  参考文献 91

5  在Essential Macleod中建立一个Job 92

5.1  Jobs 92

5.2  创建一个新Job（工作） 93

5.3  输入材料 94

5.4  设计数据文件夹 95

5.5  默认设计 95

6  细化和合成 97

6.1  优化介绍 97

6.2  细化 (Refinement) 98

6.3  合成 (Synthesis) 100

6.4  目标和评价函数 101

6.4.1  目标输入 102

6.4.2  目标 103

6.4.3  特殊的评价函数 104

6.5  层锁定和连接 104

6.6  细化技术 104

6.6.1  单纯形 105

6.6.1.1 单纯形参数 106

6.6.2  最佳参数(Optimac) 107

6.6.2.1 Optimac参数 108

6.6.3  模拟退火算法 109

6.6.3.1　模拟退火参数 109

6.6.4  共轭梯度 111

6.6.4.1 共轭梯度参数 111

6.6.5  拟牛顿法 112

6.6.5.1 拟牛顿参数： 112

6.6.6  针合成 113

6.6.6.1 针合成参数 114

6.6.7 差分进化 114

6.6.8非局部细化 115

6.6.8.1非局部细化参数 115

6.7  我应该使用哪种技术？ 116

6.7.1 　细化 116

6.7.2　 合成 117

6.8  参考文献 117

7  导纳图及其他工具 118

7.1  简介 118

7.2  薄膜作为导纳的变换 118

7.2.1  四分之一波长规则 119

7.2.2  导纳图 120

7.3  用Essential Macleod绘制导纳轨迹 124

7.4  全介质抗反射薄膜中的应用 125

7.5  斜入射导纳图 141

7.6  对称周期 141

7.7  参考文献 142

8  典型的镀膜实例 143

8.1  单层抗反射薄膜 145

8.2  1/4-1/4抗反射薄膜 146

8.3  1/4-1/2-1/4抗反射薄膜 147

8.4  W-膜层 148

8.5  V-膜层 149

8.6  V-膜层高折射基底 150

8.7  V-膜层高折射率基底b 151

8.8  高折射率基底的1/4-1/4膜层 152

8.9  四层抗反射薄膜 153

8.10  Reichert抗反射薄膜 154

8.11  可见光和1.06 抗反射薄膜 155

8.12  六层宽带抗反射薄膜 156

8.13  宽波段八层抗反射薄膜 157

8.14  宽波段25层抗反射薄膜 158

8.15十五层宽带抗反射膜 159

8.16  四层2-1 抗反射薄膜 161

8.17  1/4波长堆栈 162

8.18  陷波滤波器 163

8.19 厚度调制陷波滤波器 164

8.20  褶皱 165

8.21  消偏振分光器1 169

8.22  消偏振分光器2 171

8.23  消偏振立体分光器 172

8.24  消偏振截止滤光片 173

8.25  立体偏振分束器1 174

8.26  立方偏振分束器2 177

8.27  相位延迟器 178

8.28  红外截止器 179

8.29  21层长波带通滤波器 180

8.30  49层长波带通滤波器 181

8.31  55层短波带通滤波器 182

8.32  47 红外截止器 183

8.33  宽带通滤波器 184

8.34  诱导透射滤波器 186

8.35  诱导透射滤波器2 188

8.36  简单密集型光波复用（DWDM）滤波器 190

8.37  高级密集型光波复用技术（DWDM）滤波器 192

8.35  增益平坦滤波器 193

8.38  啁啾反射镜 1 196

8.39  啁啾反射镜2 198

8.40  啁啾反射镜3 199

8.41  带保护层的铝膜层 200

8.42  增加铝反射率膜 201

8.43  参考文献 202

9  多层膜 204

9.1  多层膜基本原理—堆栈 204

9.2  内部透过率 204

9.3 内部透射率数据 205

9.4  实例 206

9.5  实例2 210

9.6  圆锥和带宽计算 212

9.7  在Design中加入堆栈进行计算 214

10  光学薄膜的颜色 216

10.1  导言 216

10.2  色彩 216

10.3  主波长和纯度 220

10.4  色相和纯度 221

10.5  薄膜的颜色和最佳颜色刺激 222

10.6 色差 226

10.7  Essential Macleod中的色彩计算 227

10.8  颜色渲染指数 234

10.9  色差计算 235

10.10  参考文献 236

11  镀膜中的短脉冲现象(Short-Pluse Phenomena) 238

11.1  短脉冲 238

11.2  群速度 239

11.3  群速度色散 241

11.4  啁啾(chirped) 245

11.5  光学薄膜—相变 245

11.6  群延迟和延迟色散 246

11.7  色度色散 246

11.8  色散补偿 249

11.9  空间光线偏移 256

11.10  参考文献 258

12  公差与误差 260

12.1  蒙特卡罗模型 260

12.2  Essential Macleod 中的误差分析工具 267

12.2.1  误差工具 267

12.2.2  灵敏度工具 271

12.2.2.1 独立灵敏度 271

12.2.2.2 灵敏度分布 275

12.2.3  Simulator—更高级的模型 276

12.3  参考文献 276

13  Runsheet 与Simulator 277

13.1  原理介绍 277

13.2  截止滤光片设计 277

14  光学常数提取 289

14.1  介绍 289

14.2  电介质薄膜 289

14.3  n 和k 的提取工具 295

14.4  基底的参数提取 302

14.5  金属的参数提取 306

14.6  不正确的模型 306

14.7  参考文献 311

15  反演工程 313

15.1  随机性和系统性 313

15.2  常见的系统性问题 314

15.3  单层膜 314

15.4  多层膜 314

15.5  含义 319

15.6  反演工程实例 319

15.6.1 边缘滤波片的逆向工程 320

15.6.2 反演工程提取折射率 327

16  应力、张力、温度和均匀性工具 329

16.1  光学性质的热致偏移 329

16.2  应力工具 335

16.3  均匀性误差 339

16.3.1  圆锥工具 339

16.3.2  波前问题 341

16.4  参考文献 343

17  如何在Function（模块）中编写操作数 345

17.1  引言 345

17.2  操作数 345

18  如何在Function中编写脚本 351

18.1  简介 351

18.2  什么是脚本？ 351

18.3  Function中脚本和操作数对比 351

18.4  基础 352

18.4.1  Classes（类别） 352

18.4.2  对象 352

18.4.3  信息（Messages） 352

18.4.4  属性 352

18.4.5  方法 353

18.4.6  变量声明 353

18.5  创建对象 354

18.5.1  创建对象函数 355

18.5.2  使用ThisSession和其它对象 355

18.5.3 丢弃对象 356

18.5.4  总结 356

18.6  脚本中的表格 357

18.6.1  方法1 357

18.6.2  方法2 357

18.7 2D Plots in Scripts 358

18.8 3D Plots in Scripts 359

18.9  注释 360

18.10  脚本管理器调用Scripts 360

18.11  一个更高级的脚本 362

18.12  <esc>键 364

18.13 包含文件 365

18.14  脚本被优化调用 366

18.15  脚本中的对话框 368

18.15.1  介绍 368

18.15.2  消息框-MsgBox 368

18.15.3  输入框函数 370

18.15.4  自定义对话框 371

18.15.5  对话框编辑器 371

18.15.6  控制对话框 377

18.15.7  更高级的对话框 380

18.16 Types语句 384

18.17 打开文件 385

18.18 Bags 387

18.13  进一步研究 388

19  vStack 389

19.1  vStack基本原理 389

19.2  一个简单的系统——直角棱镜 391

19.3  五棱镜 393

19.4 光束距离 396

19.5 误差 399

19.6  二向分色棱镜 399

19.7  偏振泄漏 404

19.8  波前误差—相位 405

19.9  其它计算参数 405

20  报表生成器 406

20.1  入门 406

20.2  指令(Instructions) 406

20.3  页面布局指令 406

20.4  常见的参数图和三维图 407

20.5  表格中的常见参数 408

20.6  迭代指令 408

20.7  报表模版 408

20.8  开始设计一个报表模版 409

21  一个新的project 413

21.1  创建一个新Job 414

21.2  默认设计 415

21.3  薄膜设计 416

21.4  误差的灵敏度计算 420

21.5  显色指数计算 422

21.6  电场分布 424

后记 426

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