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EssentialMacleod应用：双面镀膜的模拟

cherryj
工程师
2023-07-07 09:12:14     打赏
传统意义上，Essential Macleod的设计是由一系列完全干涉的薄膜组成，并只在基板的一侧形成膜层。而Stack是由一组膜层和基板组成，基板的两个面是平行的，以便在相同材料中传播角度相同。Stack中，膜层被介质（或基底）分开，介质（或基底）由其材料和厚度定义。入射介质和出射介质是半无限的，但其它介质的厚度都是有限的。另一方面，膜层是继续支持完全一致性，即完全干涉。这通常是真实膜层和基底的情况，即考虑基板后表面反射或者镀膜的情况。
 为什么介质或基板不支持干涉？这是一个系统问题。基板的厚度通常以毫米而不是纳米来测量，因此路径差异非常长。入射角、波长和厚度的微小变化，虽然对路径差异的比例效应很小，但对它们所代表的相位变化有很大影响，因为许多波长都涉及到这些路径差异。当各种光线组合在一起时，干涉条纹会被冲掉，只留下总的辐照度。在单个设计文档时，我们总是假设使用完全准直的单色光，其中入射角和波长变化的相应影响通常很小，可以忽略不计，从而在设计中存在完全相干效应。

图1.基板足够厚时，无需考虑干涉效应。如果考虑基板的干涉，要将基板看成一层薄膜，而整个系统看作一个膜系 另一个问题是，如果角度或波长的变化仍然较大，即使设计中的层也显示出减少的干涉效应，那么会发生什么，什么叫做部分相干？此工具存在于Stack文档中。计算参数包括光中缺少准直性（以圆锥半角表示）和缺少单色性（以光谱带宽表示）的影响。这些在Design文档中不可用（除非在Stack中设置，稍后将介绍）。
 Stack中的第一列是标题为Medium Type，这里有两种选择：Parallel以及Wedge。透射或反射的光将由某种接收器收集，这种接收器在计算中假定为均匀灵敏度。此接收器可能无法收集在不同表面之间来回反射后最终出现的所有光束。两种极端情况是收集所有光束，以便没有丢失，这种情况称为Parallel。 另一个极端是它只收集从离它最近的表面反射一次的光束，这种情况被称为Wedged。假设所有其他反射光束走出系统，在传输中，那么Wedge不收集反射光束。如果我们有成像系统，Wedge计算代表形成的像，而Parallel计算代表所有可能的光。因此，它们之间的差异是杂散光。
  图2.原始设计文档（上部）通过勾选Display Setup对话框中的Medium条目添加了Medium Type和Medium Thickness列。然后将3毫米厚平行基板与背面膜层一起添加，最后将出射介质设置为空气。 一般来说，薄膜材料消光系数的准确度都比较低，不能用于膜层较厚的情况。对于较厚的材料，更可靠的一个方法是给定厚度内透射率，由于此参数比吸收系数横容易获得，因此我们使用此参数来定义Stack中介质的属性。
 要使用此附加功能，请打开Design，然后在File菜单中选择Display Setup。单击Medium。设计文件的外观如图2所示，有两个新的列，Medium Type和Medium Thickness，另外一种方法是在File菜单中选择New-Stack。


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