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0z=KnQx"4 内容简介 OUulG16kK 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》。 I5"wa:Z 《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。 \+o\wTW 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。 Myc-lCE h#0n2o # 讯技科技股份有限公司 2015年9月3日 SAm%$vz%M 目录 WDc[+Xyw Preface 1 Y:\msq1xp 内容简介 2 !Rv ;~f/2 目录 i Gk:fw#R 1 引言 1 )LP'4* 2 光学薄膜基础 2 NpVL;6?7T 2.1 一般规则 2 88?bUA3] 2.2 正交入射规则 3 O,%UNjx9K 2.3 斜入射规则 6 1<!P:@( 2.4 精确计算 7 i c{I 2.5 相干性 8 J^+w]2`S 2.6 参考文献 10 r5j$FwY 3 Essential Macleod的快速预览 10 \,;glY=M! 4 Essential Macleod的特点 32 J jAxNviG 4.1 容量和局限性 33 9^*RK6 4.2 程序在哪里? 33 4?pb!@l 4.3 数据文件 35 1H-Wk 4.4 设计规则 35 3 Zp<# 4.5 材料数据库和资料库 37 &4%pPL\f 4.5.1材料损失 38 8^_:9&) i 4.5.1材料数据库和导入材料 39 p3P8@M 4.5.2 材料库 41 Fyvo;1a 4.5.3导出材料数据 43 D`XXR}8V 4.6 常用单位 43 Xqf\}p n 4.7 插值和外推法 46 ;+75"=[YT 4.8 材料数据的平滑 50 S?v/diK ]J 4.9 更多光学常数模型 54 R>c>wYt'f 4.10 文档的一般编辑规则 55 gJ l^K 4.11 撤销和重做 56 S9dxrm? 4.12 设计文档 57 #Y= A#Yz,{ 4.10.1 公式 58 I"&cr>\ 4.10.2 更多关于膜层厚度 59 >Tf}aI+ 4.10.3 沉积密度 59 qGX@mo({ 4.10.4 平行和楔形介质 60 a?gF;AYk 4.10.5 渐变折射率和散射层 60 &g?GF\Y 4.10.4 性能 61 uzp\V
39 4.10.5 保存设计和性能 64 hWly8B[I 4.10.6 默认设计 64 SS/vw% 4.11 图表 64 *(x.egORd 4.11.1 合并曲线图 67 {t;o^pUF 4.11.2 自适应绘制 68 *<\`"C; 4.11.3 动态绘图 68 P#TPI*qw 4.11.4 3D绘图 69 ~ZafTCa; 4.12 导入和导出 73 4&E"{d
> 4.12.1 剪贴板 73 EC,,l'%a|/ 4.12.2 不通过剪贴板导入 76 \]>821r 4.12.3 不通过剪贴板导出 76 56C8)? 4.13 背景 77 B~:yM1f@u4 4.14 扩展公式-生成设计(Generate Design) 80 d- ZUuw 4.15 生成Rugate 84 ]I*RuDv} 4.16 参考文献 91 A^aY-V 5 在Essential Macleod中建立一个Job 92 V_3oAu54s{ 5.1 Jobs 92 FH}?QebSR 5.2 创建一个新Job(工作) 93 K qJE?caw 5.3 输入材料 94 (H:c80/V 5.4 设计数据文件夹 95 ")8l'^Mq2 5.5 默认设计 95 [60y.qE 6 细化和合成 97 :uYZ1O 6.1 优化介绍 97 M[I=N 6.2 细化 (Refinement) 98 3?E7\\/R 6.3 合成 (Synthesis) 100 wai3g-` 6.4 目标和评价函数 101 pCkMm)2g! 6.4.1 目标输入 102 KaEaJ 6.4.2 目标 103 <HnJD/g 6.4.3 特殊的评价函数 104 ;8[VCU: 6.5 层锁定和连接 104 +VVn@=&? 6.6 细化技术 104 Q7y'0s 6.6.1 单纯形 105 D@p{EH 6.6.1.1 单纯形参数 106 k*_Gg 6.6.2 最佳参数(Optimac) 107 `N[@lV\xp! 6.6.2.1 Optimac参数 108 Op0*tj2i), 6.6.3 模拟退火算法 109 w*{{bISw| 6.6.3.1 模拟退火参数 109 ,LZA\XC 6.6.4 共轭梯度 111 Qw_uw QZ) 6.6.4.1 共轭梯度参数 111
~;?mD/0k 6.6.5 拟牛顿法 112 9{(q[C5m 6.6.5.1 拟牛顿参数: 112 #j7&2L 6.6.6 针合成 113 oY ~q^Y 6.6.6.1 针合成参数 114 TQb/lY9* 6.6.7 差分进化 114 ";dS~(~ 6.6.8非局部细化 115 F7'MoH 6.6.8.1非局部细化参数 115 l!gX-U%- 6.7 我应该使用哪种技术? 116 &wDZ@{h 6.7.1 细化 116 Y;Nq ( 6.7.2 合成 117 \i?bt0 bM 6.8 参考文献 117 pk u\) 7 导纳图及其他工具 118 .+(ED 7.1 简介 118 nHF66,7t 7.2 薄膜作为导纳的变换 118 C'@I!m._i 7.2.1 四分之一波长规则 119 ~5Fx[q 7.2.2 导纳图 120 6`-<N ! 7.3 用Essential Macleod绘制导纳轨迹 124 ty5# a 7.4 全介质抗反射薄膜中的应用 125 }bihlyB&Q 7.5 斜入射导纳图 141 4wv0~T$;x 7.6 对称周期 141 J#:`'eEG 7.7 参考文献 142 nt"\FZ*;3 8 典型的镀膜实例 143 )z&C&Gqz
8.1 单层抗反射薄膜 145 mm_)=Ipj> 8.2 1/4-1/4抗反射薄膜 146 ;a|%W4 " 8.3 1/4-1/2-1/4抗反射薄膜 147 <:AA R2= 8.4 W-膜层 148 F&`%L#s| 8.5 V-膜层 149 j#3IF *" 8.6 V-膜层高折射基底 150 E6R\DM 8.7 V-膜层高折射率基底b 151 Wlg 1t~1= 8.8 高折射率基底的1/4-1/4膜层 152 }#tbK 2[ 8.9 四层抗反射薄膜 153 xjD$i'V+ 8.10 Reichert抗反射薄膜 154 BNk >D|D; 8.11 可见光和1.06 抗反射薄膜 155 PE;<0Cz\ 8.12 六层宽带抗反射薄膜 156 ^PC;fn,I 8.13 宽波段八层抗反射薄膜 157 x
[vbi 8.14 宽波段25层抗反射薄膜 158 kXdXyq 8.15十五层宽带抗反射膜 159 o5RvxGN 8.16 四层2-1 抗反射薄膜 161 43g1/,klm 8.17 1/4波长堆栈 162 k]AL\)
&W 8.18 陷波滤波器 163 e{5O>RO 8.19 厚度调制陷波滤波器 164 ^d#
AU7V| 8.20 褶皱 165 3rMi:*? 8.21 消偏振分光器1 169 .5>]DZn6 8.22 消偏振分光器2 171 >KQ/ c 8.23 消偏振立体分光器 172 c0l?+:0M 8.24 消偏振截止滤光片 173 ]2ab~
gr 8.25 立体偏振分束器1 174 cxQ %tL+S& 8.26 立方偏振分束器2 177 'w1ll9O 8.27 相位延迟器 178 ``]NB=N}{1 8.28 红外截止器 179 'I}wN5` 8.29 21层长波带通滤波器 180 6J- /% 8.30 49层长波带通滤波器 181 \PZ;y=]p} 8.31 55层短波带通滤波器 182 [xb'73 8.32 47 红外截止器 183 t(vyi 8.33 宽带通滤波器 184 Y_C6*T% 8.34 诱导透射滤波器 186 Zcw<USF8 8.35 诱导透射滤波器2 188 'ahz@+lO 8.36 简单密集型光波复用(DWDM)滤波器 190 nm_taER 8.37 高级密集型光波复用技术(DWDM)滤波器 192 YHY*dk*|C 8.35 增益平坦滤波器 193 nxEC6Vh' 8.38 啁啾反射镜 1 196 g0QYBrp 8.39 啁啾反射镜2 198 'xG{q+jj' 8.40 啁啾反射镜3 199 PYNY1|3 8.41 带保护层的铝膜层 200 )x?)v#k 8.42 增加铝反射率膜 201 }!r
pH{y 8.43 参考文献 202 Id8MXdV 9 多层膜 204 eC<?g 9.1 多层膜基本原理—堆栈 204 JoG(Nk] 9.2 内部透过率 204 FWp ?l 9.3 内部透射率数据 205 #y"LFoJn 9.4 实例 206 O` !XW8 9.5 实例2 210 xY.?OHgG/ 9.6 圆锥和带宽计算 212 9:3`LY3wW 9.7 在Design中加入堆栈进行计算 214 (]?M=?0\ 10 光学薄膜的颜色 216 JbitRV@a 10.1 导言 216 x1Z'_Qw 10.2 色彩 216 s^.tj41Gx} 10.3 主波长和纯度 220 ;*+H& 10.4 色相和纯度 221 :)4c_51 ` 10.5 薄膜的颜色和最佳颜色刺激 222 _V8;dv8 10.6 色差 226 \R-'<kN.* 10.7 Essential Macleod中的色彩计算 227 "E4CQL'U 10.8 颜色渲染指数 234 0k_3]Li=( 10.9 色差计算 235 ~PAI0+*"q 10.10 参考文献 236 pVzr]WFx 11 镀膜中的短脉冲现象(Short-Pluse Phenomena) 238 3A =\Mb 11.1 短脉冲 238 XL; WU8> 11.2 群速度 239 B+jh|@- 11.3 群速度色散 241 B>S>t5$ 11.4 啁啾(chirped) 245 eHIcfp@& 11.5 光学薄膜—相变 245 I (k(p\l% 11.6 群延迟和延迟色散 246 ;;C2t&( 11.7 色度色散 246 MO| Dwuaf 11.8 色散补偿 249 "~zLG" 11.9 空间光线偏移 256 cdGBo4 11.10 参考文献 258 )_>'D4l? 12 公差与误差 260 w /PE )xA 12.1 蒙特卡罗模型 260 7hLh} 12.2 Essential Macleod 中的误差分析工具 267 >Y\?v-^~; 12.2.1 误差工具 267 ,h/l-#KS 12.2.2 灵敏度工具 271 sk:B;.z 12.2.2.1 独立灵敏度 271 O0_RW`69 12.2.2.2 灵敏度分布 275 PRBlf 12.2.3 Simulator—更高级的模型 276 P0sAq7" 12.3 参考文献 276 f`}/^*D 13 Runsheet 与Simulator 277 +T4}wm 13.1 原理介绍 277 ZCBF&.! 13.2 截止滤光片设计 277 @)!N{x? 14 光学常数提取 289 jS8B:> 14.1 介绍 289 Q Wc^}#!! 14.2 电介质薄膜 289 %\}5u[V 14.3 n 和k 的提取工具 295 J,=ZUh@M 14.4 基底的参数提取 302 iweT@P` 14.5 金属的参数提取 306 _7qa~7?f 14.6 不正确的模型 306 E.0J94>iM 14.7 参考文献 311 -eD]gm 15 反演工程 313 MZWv#;.] 15.1 随机性和系统性 313 rz`"$g+# 15.2 常见的系统性问题 314 q
\fyp\z 15.3 单层膜 314 J p^#G2 15.4 多层膜 314 T-+ uQ3 15.5 含义 319 darbL_1 15.6 反演工程实例 319 BG.sHI{ 15.6.1 边缘滤波片的逆向工程 320 f<|*^+ 15.6.2 反演工程提取折射率 327 ^K4?uABc 16 应力、张力、温度和均匀性工具 329 .RAyi>\e 16.1 光学性质的热致偏移 329 xsy45az<ip 16.2 应力工具 335 Bc-/s(/Eq 16.3 均匀性误差 339 =1VZcLNt 16.3.1 圆锥工具 339 M)Z!W3 16.3.2 波前问题 341 s%>8y\MaK 16.4 参考文献 343 8TU(5:xJo 17 如何在Function(模块)中编写操作数 345 p8?"} 17.1 引言 345 =8rNOi 17.2 操作数 345 Tdz#,]Q 18 如何在Function中编写脚本 351 k{hNv|:, 18.1 简介 351 ^ZRZ0:rZ 18.2 什么是脚本? 351 [f[Wz{Q#Y 18.3 Function中脚本和操作数对比 351 [7LdTY"Tl 18.4 基础 352 rce._w } 18.4.1 Classes(类别) 352 Gxxz4
18.4.2 对象 352 T2tvU*[= 18.4.3 信息(Messages) 352 iE_[]Vgc 18.4.4 属性 352 Zu>-y#Bw 18.4.5 方法 353 pp7
$Q>6 18.4.6 变量声明 353 .j>MsQP#\C 18.5 创建对象 354 |B'4wF> 18.5.1 创建对象函数 355 y7rT[f/J 18.5.2 使用ThisSession和其它对象 355 :)T*:51{# 18.5.3 丢弃对象 356 EAxdF
u 18.5.4 总结 356 iC>%P&|-)| 18.6 脚本中的表格 357 UlNV%34" 18.6.1 方法1 357 7&%HE\ 18.6.2 方法2 357 {X_I>)Wg 18.7 2D Plots in Scripts 358 fBz|-I:k
+ 18.8 3D Plots in Scripts 359 :qj;f];| 18.9 注释 360 \1n (Jr.< 18.10 脚本管理器调用Scripts 360 `
vFD O$K 18.11 一个更高级的脚本 362 JL{fW>5y| 18.12 <esc>键 364 $<&_9T#&w 18.13 包含文件 365 )^"V}z
t 18.14 脚本被优化调用 366 3 p?nQ
O)L 18.15 脚本中的对话框 368 ]%FP*YU4O 18.15.1 介绍 368 f4F%\ " 18.15.2 消息框-MsgBox 368 $d4&H/u^ 18.15.3 输入框函数 370 ^Oeixi@f 18.15.4 自定义对话框 371 kUT^o 18.15.5 对话框编辑器 371 ]l +<- 18.15.6 控制对话框 377 ._<,
Eodv 18.15.7 更高级的对话框 380 sX3qrRY 18.16 Types语句 384 ;_|4c7 18.17 打开文件 385 #Ak|p#7 ^ 18.18 Bags 387 ZH>i2|W< 18.13 进一步研究 388 _iEnS4$A8 19 vStack 389 yJ ljCu)f 19.1 vStack基本原理 389 njO~^Hl7 19.2 一个简单的系统——直角棱镜 391 $/@
L 19.3 五棱镜 393 %B1)m A; 19.4 光束距离 396 9k6/D.Dz 19.5 误差 399 H Vhd#Q; 19.6 二向分色棱镜 399 )UTjP/\gN 19.7 偏振泄漏 404 Qb55q`'z 19.8 波前误差—相位 405 %;= ?r*] 19.9 其它计算参数 405 ,=c(P9}^ 20 报表生成器 406 cR,'aX 20.1 入门 406 fR+{gazk
n 20.2 指令(Instructions) 406 G-K{ 20.3 页面布局指令 406 D]rYg' 20.4 常见的参数图和三维图 407 B.;@i;7L 20.5 表格中的常见参数 408 0 z]H= 20.6 迭代指令 408 }m%&|:PH 20.7 报表模版 408 R$A%Zh6 20.8 开始设计一个报表模版 409 4<)*a]\c5M 21 一个新的project 413 z 0zB&} 21.1 创建一个新Job 414 %|^,Q -i, 21.2 默认设计 415 Am*lx 21.3 薄膜设计 416 I|>.&nb 21.4 误差的灵敏度计算 420 , /jHhKW 21.5 显色指数计算 422 kumo%TXB& 21.6 电场分布 424 o:"(\$ 后记 426 KIR3m
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