tfc膜系设计中文教程

《tfc膜系设计中文教程》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、TFCalcExamplesAntireflection(AR)FiltersPageAR-1Single-LayerDescription这是最古老的AR设计。假定入射介质是空气，基板具有折射率Ns,那么折射率小于Ns的任何药材组成的四分之一波长厚度的膜层，其反射在参考波长下都最小。若膜层的折射率是Ns的平方根，则其反射在参考波长处是零。但若Ns＜1.9，则不存在反射可以降到零的永久药材。在这种情况下，我们需要一个两层的膜系。Plot裸的基板的反射率大约是4.2%，四分之一波长厚度的MgF2会将其在550n

2、m处Comment的反射降到大约1.3%。Antireflection(AR)FiltersPageAR-2Two-Layer(Vcoating)Description一个两层膜的AR膜系比单层的在反射上有更多的控制。一个两层膜的滤波器可以在某单一波长处反射为0，这就是称其为V-coating的原因。对于给定的两个药材，可以有两种产生0反射的设计。但此种膜系的缺点就在于0反射处波长对于加工误差很敏感，这可以用本软件显示其敏感度来说明。Plot此图显示的是两种设计的反射。一个相当厚的ZrO2膜层处在玻璃基板和M

3、gF2膜Comment层之间。为使反射降到0，可以用优化来确定两个膜层的厚度。Antireflection(AR)FiltersPageAR-3Two-Layer(Wcoating)Description一个两层膜的AR膜系比单层的在反射上有更多的控制。一个两层膜的滤波器的另一特性是可使某一范围内的反射很低（但不为0）。这就是为什么称它为W-coating。Plot这是经典的H/2L/4设计。CommentAntireflection(AR)FiltersPageAR-4Three-LayerDescript

4、ion一个三层膜的AR膜系比两层的在反射上可以有更多的控制。这种膜系的成功之处很大程度在于找到三种折射率可以和基板，入射介质相兼容的药材。Plot这是经典的M/4H/2L/4设计。它具有在一定程度上消除色差的优点。Antireflection(AR)FiltersPageAR-5Four-LayerTwo-MaterialDescription三层的AR膜系为了得到最好的性能，需要3种药材，这是其弱点，也很难找到。现在，只要将贴着基板的那个膜层用等价的3层的膜堆取代，就可以克服这一缺点，这里的膜堆是由其它两种

5、药材组成的。Thelen依据W.Geffcken的理论给出了不同基板的设计的表格。但应用优化，对于指定的基板和波长范围，我们可以很容易的设计出4层的膜系。Plot细线表示的是用等价的膜堆HLH取代膜层1后的4层设计的反射曲线。在对450---650nm优化后，其反射就是粗的那条曲线。注意反射范围已经改在0—0.5%，以更清楚的显示其性能。Antireflection(AR)FiltersPageAR-6Two-ZeroDescription对于一个在两个波长处抗反射的膜系来说，一个三层膜的设计便是其基础。这样

6、的膜系在倍频处（即一处的波长是另一处的2倍）经常发生。通常的设计是使用三个四分之一波长厚度的膜层，用优化来调整两个膜层的折射率，使在想要的两个波长处的反射为0。若调整后的折射率与实际药材的不接近，则其中一层或两层都要被等价的LHL膜堆代替。在这种情况下，需要再次优化设计，以校正因LHL膜堆带来的轻微色散造成的影响。Plot这并不是一个倍频的例子；波长是600和1100。此时，我们允许优化来调整膜层的厚度和折射率。不同的折射率会被由ZrO2和MgF2组成的不同的膜堆所代替。同样的技术对各种各样的基板都有效。An

7、tireflection(AR)FiltersPageAR-7Graded-IndexDescription就像提到的，非均匀的膜系都适合高折射率的基板，例如GE。通常，非均匀膜层的折射率是单调的从基板变化到入射介质。直线型的，指数型的以及双曲线型的折射率轮廓与此都很相似。一个非均匀膜系可以用一系列折射率不同的均匀膜层模拟出来。然后用优化来改善这些离散的滤波器的性能。Plot这是GE上的一个宽带的AR膜系。上面的曲线是最初的10层的设计的反射，它的四分之一波长厚度的膜层的折射率线性地由1.35变化到3.735

8、。通过优化，其反射得到了实质性的降低，如图中下面的曲线。Antireflection(AR)FiltersPageAR-8Graded-Index，EqualRippleDescriptionThelen提出了一些有关具有均等波动属性的AR膜系生产的理论。但是，这些合成方法的一个基本问题是依赖于实际中不存在的折射率。一个可以替换的方法是用优化来创造一个均等波动的膜系。如，在前一页的Graded-In