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2024-09-29 17:48 |
膜層設(shè)計(jì) | SYNOPSYS 光學(xué)設(shè)計(jì)軟件第89課
一.概述 Qj$w7*U
鏡頭設(shè)計(jì)當(dāng)中，有時(shí)我們需要對(duì)特定波長(zhǎng)進(jìn)行反射或透射，這種時(shí)候往往需要通過膜層來實(shí)現(xiàn)。SYNOPSYS中內(nèi)含一個(gè)用于設(shè)計(jì)和分析多層涂層的薄膜程序。可以通過在命令行窗口輸入FILM訪問該功能。 WpRM|"CF
膜層設(shè)計(jì)有common、analysis及design三種模式。Common是默認(rèn)模式，用來存取膜層文件。如果您想將設(shè)計(jì)的堆棧應(yīng)用于鏡頭表面，堆棧文件名必須采用' CUSTOMXX '的格式，其中XX為01-10。 ?]o(cz
Analysis可以繪制膜層傳輸、反射波長(zhǎng)圖例，針對(duì)特定角度評(píng)估波長(zhǎng)，或是針對(duì)特定波長(zhǎng)評(píng)估角度。能夠反映膜層的性能。 whm| "}x)u
Design用以設(shè)計(jì)膜層，膜層構(gòu)建采用堆棧方式，您往往從基板開始往上設(shè)計(jì)。需要注意膜層最多可以設(shè)計(jì)50層。SYNOPSYS中擁有已經(jīng)設(shè)計(jì)好的涂層材料列表，您可以通過數(shù)據(jù)表中>膜層進(jìn)行設(shè)計(jì)，膜層信息可以在幫助手冊(cè)中找到。在RFILM文件中，您需要對(duì)膜層的入射介質(zhì)和基板進(jìn)行指定。第一個(gè)TH-INDEX條目表示入射介質(zhì)，最后一個(gè)TH-INDEX條目表示基板。 fB]NEx|o~
如下為一個(gè)四分之一波的涂層，其定義在BK7的表面。 rinTB|5
ae](= OQ
宏文件 = |2F?
請(qǐng)聯(lián)系工作人員獲取 Z*-a=u%gl'
接下來我們將進(jìn)一步展示SYNOPSYS的膜層設(shè)計(jì)（design）功能。設(shè)計(jì)一個(gè)30層的定制膜層，當(dāng)濾光片以45°角放置時(shí)，可以反射紅光，透射藍(lán)光。 |kTq
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宏文件 u4bVp+
請(qǐng)聯(lián)系工作人員獲取 (H\ `/%Bp
該宏文件定義了在45°角時(shí)，0.4-0.6um波段的反射率為0，而0.62-0.8波段的平均反射率為1。FIX指令使程序?qū)⒃O(shè)計(jì)與常用材料的數(shù)據(jù)庫(kù)相匹配，它也用輸出顯示該數(shù)據(jù)庫(kù)。 q([{WZ:6Oq
其輸出反射圖例如下所示： X~SNkM
F!p; ]B
可以見到膜層設(shè)計(jì)符合我們的設(shè)計(jì)要求。 H!>>|6OPF
在Command Window中向上滾動(dòng)滑條，可以看到如下內(nèi)容： wuW{ 2+)B
[ako8
其輸出滿足如下關(guān)系式： d24_,o\_
iio-RT?!
其中：n表示折射率，dp表示物理厚度，λ0表示波長(zhǎng)，do表示光學(xué)厚度。 A(n#k&W1fZ
我們?cè)賴L試將膜層鍍膜到鏡片上。打開鏡頭文件與宏文件。 6ud<U#\b&
宏文件和鏡頭文件 *Lu R o
請(qǐng)聯(lián)系工作人員獲取 9 6P&+
我們?cè)O(shè)計(jì)了四層的薄膜，基底指數(shù)為1.671，并令0.45-0.7的透射率在1左右。 X4Pm&ol
+L @\/=;G
可以看出再大部分可視范圍內(nèi)傳輸率都在0.98以上。 w'E?L`c
但是這個(gè)結(jié)果是基于從synopsys數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取的折射率——這適用于塊體材料。當(dāng)沉積成薄膜時(shí)，折射率通常是不同的，這里我們要考慮這個(gè)差異。為此，我們創(chuàng)建了一個(gè)自定義材料庫(kù)并定義了相應(yīng)的插值系數(shù)，實(shí)踐中，這些系數(shù)可以通過鍍膜供應(yīng)商獲得。 1'F! C
RD=V`l{Z
宏文件 )lz~Rt;1i
請(qǐng)聯(lián)系工作人員獲取 /Z,hQ>/
現(xiàn)在，我們利用剛剛定義的材料創(chuàng)建一個(gè)新的膜層 S _ UAz
宏文件 uPjp5;V
請(qǐng)聯(lián)系工作人員獲取 7B\Q5fLQ
并將其應(yīng)用再鏡頭上。 Ob}XeN(L3
宏文件 Rjv; [
請(qǐng)聯(lián)系工作人員獲取 L ./c#b!{
在命令行窗口中輸入XCOLOR來查看結(jié)果。 `xx3JQv[
@|bJMi
可以看到透射顏色為白光，在可視范圍內(nèi)有著良好的透射。
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