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-G(me"Cu 内容简介 Ehxp MTS 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》。 \ %Mcvb.? 《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。 iXDG-_K 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。 W/qXQORv DpRMXo[ 讯技科技股份有限公司 2015年9月3日 E_
wVAz3
目录 |0n ) U(
Preface 1 !"N,w9MbD
内容简介 2 hY`<J]-'`
目录 i w ?ugZYwX*
1 引言 1 M+ +Dk7B
2 光学薄膜基础 2 t#^Cem<
2.1 一般规则 2 P~j#8cH7
2.2 正交入射规则 3 Db|f"3rq?
2.3 斜入射规则 6 LCivZ0?|X
2.4 精确计算 7 #
EvRm
2.5 相干性 8 EpS/"adI-!
2.6 参考文献 10 Rw?w7?I
3 Essential Macleod的快速预览 10 5i[O\@]5
4 Essential Macleod的特点 32 H8eEBMGo
4.1 容量和局限性 33 "V[j&B)P
4.2 程序在哪里？ 33 %Psg53N
4.3 数据文件 35 C~ &E7w
4.4 设计规则 35 ~O}r<PQ
4.5 材料数据库和资料库 37 xrf|c
4.5.1材料损失 38 %3`*)cp@
4.5.1材料数据库和导入材料 39 pr<u
5
4.5.2 材料库 41 f) Qln[/
4.5.3导出材料数据 43 o<nM-"yWb
4.6 常用单位 43 N foHQU <n
4.7 插值和外推法 46 ?/. ])'&b
4.8 材料数据的平滑 50 *y4DK6OFe
4.9 更多光学常数模型 54 Q`k;E}x_-
4.10 文档的一般编辑规则 55 JLd%rM\m
4.11 撤销和重做 56 z qA>eDx
4.12 设计文档 57 K*:=d }^
4.10.1 公式 58 sPNm .W$_
4.10.2 更多关于膜层厚度 59 /nO_ e
4.10.3 沉积密度 59 F@<cp ?dR
4.10.4 平行和楔形介质 60 JG;}UuHYM
4.10.5 渐变折射率和散射层 60 lV'?X%
4.10.4 性能 61 EB3/o7)L
4.10.5 保存设计和性能 64 #6M |T+ =
4.10.6 默认设计 64 n*[ZS[I
4.11 图表 64 ;m pY cpI
4.11.1 合并曲线图 67 n/v.U,f&l@
4.11.2 自适应绘制 68 Yi9 Y`~J
4.11.3 动态绘图 68 dk7x<$h-h0
4.11.4 3D绘图 69 ep8UWxB5
4.12 导入和导出 73 hJ Sv x
4.12.1 剪贴板 73 Uh0g !zzp
4.12.2 不通过剪贴板导入 76 aVR!~hvFs
4.12.3 不通过剪贴板导出 76 QvbH " 7
4.13 背景 77 kwp%5C-S
4.14 扩展公式-生成设计(Generate Design) 80 !60U^\
4.15 生成Rugate 84 2*s T U
4.16 参考文献 91 G ]h
5 在Essential Macleod中建立一个Job 92 6 $Om OCA%
5.1 Jobs 92 :
;8L1'
5.2 创建一个新Job（工作） 93 OG{*:1EP
5.3 输入材料 94 ]WNY"B>+
5.4 设计数据文件夹 95 GbLHzw
5.5 默认设计 95 Kb ]}p
6 细化和合成 97 ,#XXwm ^I
6.1 优化介绍 97 `% \CO `
6.2 细化 (Refinement) 98 ,x\q Yz+7|
6.3 合成 (Synthesis) 100 {>km]CG
6.4 目标和评价函数 101 . c>6}:ye
6.4.1 目标输入 102 <oXBkCi0r
6.4.2 目标 103 Ys.GBSlHG
6.4.3 特殊的评价函数 104 1 V]ws}XW
6.5 层锁定和连接 104 Fug4u?-n
6.6 细化技术 104 B*:I-5
6.6.1 单纯形 105 e ;v"d!H/
6.6.1.1 单纯形参数 106 4M% |N
6.6.2 最佳参数(Optimac) 107 Bvvja C
6.6.2.1 Optimac参数 108 Wu6'm &t
6.6.3 模拟退火算法 109 [Q:mq=<Z%
6.6.3.1 模拟退火参数 109 - "zW"v)\
6.6.4 共轭梯度 111 ;%0kz IvP
6.6.4.1 共轭梯度参数 111 8 AW}7.<5
6.6.5 拟牛顿法 112 #6a!OQj
6.6.5.1 拟牛顿参数： 112 -0 xo6'mD
6.6.6 针合成 113 " O
r1 f C
6.6.6.1 针合成参数 114 |*48J1:1y
6.6.7 差分进化 114 zf8SpQ2~
6.6.8非局部细化 115 xq.kH| bH
6.6.8.1非局部细化参数 115 n><ad*|MX
6.7 我应该使用哪种技术？ 116 gaC4u,Zb
6.7.1 细化 116 kxJs4BY0
6.7.2 合成 117 <b'*GBw$
6.8 参考文献 117 X>
98 `
7 导纳图及其他工具 118 <}RD]Sc$1
7.1 简介 118 z#Qe$`4&
7.2 薄膜作为导纳的变换 118 xyo~p,(~t
7.2.1 四分之一波长规则 119 p8XvfM
7.2.2 导纳图 120 UU(Pg{DA 6
7.3 用Essential Macleod绘制导纳轨迹 124 Wt az@ +
7.4 全介质抗反射薄膜中的应用 125 e<uf)K=(C
7.5 斜入射导纳图 141 ea O'|@;{~
7.6 对称周期 141 I~6(>Z{
7.7 参考文献 142 ;07$ G+['
8 典型的镀膜实例 143 ^O<v'\!z-
8.1 单层抗反射薄膜 145 u ]y[g
8.2 1/4-1/4抗反射薄膜 146 xtCMK1#
x
8.3 1/4-1/2-1/4抗反射薄膜 147 <o9i;[+H-
8.4 W-膜层 148 _"x%s
8.5 V-膜层 149 X*MK(aV3
8.6 V-膜层高折射基底 150 02J(*_o
8.7 V-膜层高折射率基底b 151 /pkN=OBR
8.8 高折射率基底的1/4-1/4膜层 152 s[a\m,
8.9 四层抗反射薄膜 153 Ge({sy> X
8.10 Reichert抗反射薄膜 154 0t7)x8 c
8.11 可见光和1.06 抗反射薄膜 155 >l8?B L
8.12 六层宽带抗反射薄膜 156 0'f\>4B
8.13 宽波段八层抗反射薄膜 157 S]=.p-Am
8.14 宽波段25层抗反射薄膜 158 q{G8 Po$z'
8.15十五层宽带抗反射膜 159 a~@f,b w
8.16 四层2-1 抗反射薄膜 161 ] 7[#K^
8.17 1/4波长堆栈 162 VO C$Kqg;
8.18 陷波滤波器 163 oMemF3 M
8.19 厚度调制陷波滤波器 164 ez9F!1
8.20 褶皱 165 P c&dU1
8.21 消偏振分光器1 169 e wT
K2
8.22 消偏振分光器2 171 a e-tAA[1Y
8.23 消偏振立体分光器 172 3]'ab-,Vp
8.24 消偏振截止滤光片 173 -rYb{<;ST
8.25 立体偏振分束器1 174
_t"[p_llo
8.26 立方偏振分束器2 177 g $2#TWW5
8.27 相位延迟器 178 (Z @dz
8.28 红外截止器 179 ~tT n7[!
8.29 21层长波带通滤波器 180 G6{'|CV
8.30 49层长波带通滤波器 181 8ZbXGQ
8.31 55层短波带通滤波器 182 ,_H H8[&
8.32 47 红外截止器 183 oCE'@}s.i
8.33 宽带通滤波器 184 4".I*ij
8.34 诱导透射滤波器 186 \ :s%;s51
8.35 诱导透射滤波器2 188 i,"Xw[H*s
8.36 简单密集型光波复用（DWDM）滤波器 190 |AE{rvP{@
8.37 高级密集型光波复用技术（DWDM）滤波器 192 x6J V@wA&
8.35 增益平坦滤波器 193 l'Za"TL:
8.38 啁啾反射镜 1 196 |15 !D
8.39 啁啾反射镜2 198 I)#8}[vK
8.40 啁啾反射镜3 199 GK-P6d
8.41 带保护层的铝膜层 200 Z'9 |
8.42 增加铝反射率膜 201 {HM[ )t0
8.43 参考文献 202 :sK4mR F
9 多层膜 204 I6;6x
9.1 多层膜基本原理—堆栈 204 lb9?Uc@
9.2 内部透过率 204 lijT L-3
9.3 内部透射率数据 205 6ERMn"[_w
9.4 实例 206 aaf}AIL.
9.5 实例2 210 &`s{-<t<L
9.6 圆锥和带宽计算 212 2!}F+^8'P
9.7 在Design中加入堆栈进行计算 214 0+1!-Wo
10 光学薄膜的颜色 216 zJ(DO>,p&
10.1 导言 216 At<MY`ka
10.2 色彩 216 G"m0[|XH
10.3 主波长和纯度 220 ;{H Dz$
10.4 色相和纯度 221 p),* 4@2<
10.5 薄膜的颜色和最佳颜色刺激 222 T=~d. &J
10.6 色差 226 P-[})Z=
10.7 Essential Macleod中的色彩计算 227 8<0P Ssx
10.8 颜色渲染指数 234
ox<&T|
10.9 色差计算 235 &d6ud |
10.10 参考文献 236 jK/F zD0-
11 镀膜中的短脉冲现象(Short-Pluse Phenomena) 238 6W1+@
q
11.1 短脉冲 238 $X-PjQb1Bb
11.2 群速度 239 \ ;]{`
11.3 群速度色散 241 <) LR
11.4 啁啾(chirped) 245 tb oQn~&4
11.5 光学薄膜—相变 245 b'SP, }s5"
11.6 群延迟和延迟色散 246 3^&`E} r
11.7 色度色散 246 '?m2 |9~
11.8 色散补偿 249 ~v pF|4Zn5
11.9 空间光线偏移 256 6Hb a@Q1`
11.10 参考文献 258 h]~FYY
12 公差与误差 260 #m UQ@X@K
12.1 蒙特卡罗模型 260 O prfp^L
12.2 Essential Macleod 中的误差分析工具 267 F-o?tU
12.2.1 误差工具 267 W //+[
12.2.2 灵敏度工具 271 1 Vc_jYO@
12.2.2.1 独立灵敏度 271 P}a$#a'!
12.2.2.2 灵敏度分布 275 yc9!JJMkH
12.2.3 Simulator—更高级的模型 276 TlyBpG=p
12.3 参考文献 276 i P r(X
13 Runsheet 与Simulator 277 }OnU32P
13.1 原理介绍 277 6J JA"] `
13.2 截止滤光片设计 277 uUHWTyoO
14 光学常数提取 289 ??B!UXi4R
14.1 介绍 289 UE5,Ml~X
14.2 电介质薄膜 289 IFr"IOr'l
14.3 n 和k 的提取工具 295 z}-R^"40
14.4 基底的参数提取 302 ( t&`m[>K
14.5 金属的参数提取 306 \ fC;b"j
14.6 不正确的模型 306 {Y-'i;j?
14.7 参考文献 311 O SUiS`k
15 反演工程 313 t1
9f%d
15.1 随机性和系统性 313 NWiDNK[VE}
15.2 常见的系统性问题 314 [ R8BcO(
15.3 单层膜 314 wTR ?8$
15.4 多层膜 314 PCgr`($U
15.5 含义 319 (> u1O V
15.6 反演工程实例 319 Rvf{u8W
15.6.1 边缘滤波片的逆向工程 320 fX,O9d$
15.6.2 反演工程提取折射率 327 /<[_V/g[t?
16 应力、张力、温度和均匀性工具 329 :O@n6%pSL
16.1 光学性质的热致偏移 329 bxxLAWQ(
16.2 应力工具 335 S?i ^ ~
16.3 均匀性误差 339 ? (B}w*G~
16.3.1 圆锥工具 339 I+kL;Y dS
16.3.2 波前问题 341 cf>l Y
16.4 参考文献 343 =Oh$pZRymu
17 如何在Function（模块）中编写操作数 345 (O09HY:
17.1 引言 345 3I}AA.h'00
17.2 操作数 345 !~F oy F
18 如何在Function中编写脚本 351 "#0P*3-c
18.1 简介 351 {df;R|8 l
18.2 什么是脚本？ 351 4%qmwt*p
18.3 Function中脚本和操作数对比 351 IRk)u`
18.4 基础 352 H*0g*(
18.4.1 Classes（类别） 352 {P?DkUO}
18.4.2 对象 352 xA:;wV
18.4.3 信息（Messages） 352 @ |ZUyat
18.4.4 属性 352 q0>9T
18.4.5 方法 353 ,mCf{V ]#
18.4.6 变量声明 353 V#b*:E.cA
18.5 创建对象 354 >#mKM%T2MJ
18.5.1 创建对象函数 355 T$r/XAs
18.5.2 使用ThisSession和其它对象 355 B &59c*K
18.5.3 丢弃对象 356 .L#4#IO
18.5.4 总结 356 d72
yu3
18.6 脚本中的表格 357 ?
B|i
18.6.1 方法1 357 Dn#5H{D-d
18.6.2 方法2 357 XZ$g~r
18.7 2D Plots in Scripts 358 q2*)e/}H
18.8 3D Plots in Scripts 359 SV ~QH&0'
18.9 注释 360 }mZCQJ#`
18.10 脚本管理器调用Scripts 360 a8[%-eW,
18.11 一个更高级的脚本 362 "tk1W>liIN
18.12 <esc>键 364 q |Pebe=
18.13 包含文件 365 f]Aa$\@b
18.14 脚本被优化调用 366 Z9% u,Cb
18.15 脚本中的对话框 368 P*?2+ .
18.15.1 介绍 368 $`0^E#Nl
18.15.2 消息框-MsgBox 368 ~/SLGyu
18.15.3 输入框函数 370 ^HP$r*
18.15.4 自定义对话框 371 c??m9=OX1
18.15.5 对话框编辑器 371 H|?r_Ns
18.15.6 控制对话框 377 g .:ZMV
18.15.7 更高级的对话框 380 ZZ!6O /M
18.16 Types语句 384 AoxORPp'
18.17 打开文件 385 {t0! N]'
18.18 Bags 387 Oa@SyroF=
18.13 进一步研究 388 #|:q"l9
19 vStack 389 yl' IL#n]r
19.1 vStack基本原理 389 066\zAPdH
19.2 一个简单的系统——直角棱镜 391 1T~`$zS7
19.3 五棱镜 393 J$jLGy& '
19.4 光束距离 396 }\N ~%?6D
19.5 误差 399 "Gqas bX
19.6 二向分色棱镜 399 PDgZ b
19.7 偏振泄漏 404 4T)`%Oo<}
19.8 波前误差—相位 405 DBvozTsF~
19.9 其它计算参数 405 /!"sPtIh
20 报表生成器 406 0_^3
|n
20.1 入门 406 2Z^p)
20.2 指令(Instructions) 406 9K&YHg:1
20.3 页面布局指令 406 HPO:aGU
20.4 常见的参数图和三维图 407 )&)tX.
20.5 表格中的常见参数 408 Y3)*MqZlF
20.6 迭代指令 408 2ss *&BR.
20.7 报表模版 408 gK * =T
20.8 开始设计一个报表模版 409 "x_G6JE4tv
21 一个新的project 413 11fV|b%
21.1 创建一个新Job 414 ct( euPU
21.2 默认设计 415 m5?t<H~
21.3 薄膜设计 416 #. }&6ZP
21.4 误差的灵敏度计算 420 g6 SZ 4WV
21.5 显色指数计算 422 a*_"
nI&lr
21.6 电场分布 424 ##]
`
后记 426 6k37RpgH
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