Macleod光学薄膜设计软件介绍

EssentialMacleod光学薄膜 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 软件介绍吴新民Email:Support@infotek.com.tw版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司软件介绍 它是一款光学薄膜设计和分析软件， 可以计算给定光学薄膜的特性参数，不但包括反射率(reflectance)、透射率(transmittance)和位相(phase),还包括颜色(color),超速的(ultrafast),椭圆偏振量(ellipsometric)，以及波长的0-3阶导数。 可以估算分析中的随机误差， 可以对已知的设计进行改进，或者根据设定的材料和目标进行综合设计。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司软件介绍 方便创建或编辑各种薄膜， 带有各种薄膜材料和基底材料库， 可以灵活地使用不同的单位， 设计结果可以输出到光学设计软件ZEMAX中去。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司工具 EssentialMacleod包含大量的工具。主要有：(1)Core:设计编辑器,数据、目标等编辑器，输入/输出，材料管理，性能计算，优化和综合(Refinementandsynthesis),输出到ZEMAX,导纳轨迹(Admittanceloci),电场,辅助设计，(2)vStack:vStack编辑器,vStack性能计算-计算非平面平行(non-parallel-sided)基底和薄膜性能，(3)Runsheet:机器配置和(MachineConfiguration)Runsheet编辑器，版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司工具（4）Monitorlink:特殊的Runsheet配置，输出监控程序，与特定控制器连接的标准工具(Freestandingtool)，（5）Function:操作编辑器(Operationeditor)和语法检查程序(syntaxchecker), 函 关于工期滞后的函关于工程严重滞后的函关于工程进度滞后的回复函关于征求同志党风廉政意见的函关于征求廉洁自律情况的复函 数求值程序(Functionevaluator)，（6）Simulator:沉积过程模拟器(Processdepositionsimulator)，（7）DWDMAssistant:带通滤波器设计(bandpassfilterdesigns)。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司系统需求 完全与Microsoft®Windows®操作系统兼容， Pentium处理器 建议硬盘空间：20-25Mb， 内存：128Mb版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司文件类型 .dds:设计文件 .npl:绘图文件 .tbl: 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 格文件 .moc:光学数据 .dst:堆(stack)文件 .np3:3维绘图文件 .pmx：pmx文件版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司软件主窗口界面版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司主菜单-File版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司File介绍－New…(1)Design：弹出带有缺省设计的设计窗口(2)Material：弹出一个建立新材料的表格窗口，可以输入光学常数和波长等数据，(3)OpticalConstant：通过输入的数据得到反射率和透过率曲线，(4)Table：建立一个只读空白表格，栏目自定义，(5)Stack：打开基底和膜层合并的设计和分析的文本窗口，(6)vStack：打开不平行基底和膜层合并的设计和分析的文本窗口，(7)Substrate：建立材料内透过率的表格。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司File介绍 Open:打开已经有的薄膜文件， OpenMaterial：列出所有可以选择的材料， OpenSubstrate：打开基底文件，表格中显示不同波长的内透过率或密度， OpenReference：打开参考文件。参考文件包含如颜色评介方面所需要的数据。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司主菜单-Tools版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Tools介绍 Materials：打开材料数据表，双击表中任何一个材料，都会弹出这个材料的波长和折射率数据， LoadZEMAXCoatingFile：其数据可以与zemax交互使用，版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司主菜单-Options版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司General版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Options介绍－－General(1)DataSources：上面的是当前材料文件夹的路径；下面是参考文件夹的路径。(2)Windows：选择CascadingClose时，当一个设计窗口关闭时，相关的图表窗口都一起关闭；当选择PrompttosaveoldTablesandPlotsbeforeclosingbox时，会在关闭图表前提示是否存盘。选择KeepoldPlotsandTablesdisplayed时，打开新的设计时，原来设计的图表仍然存在。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司在EssentialMacleod中，参考文件夹中的重要文件是那些包含颜色匹配函数的定义和颜色计算的光源输出的定义。也用在Functionenhancement。Plotting 图形坐标轴和绘图的定制。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Choose:如何将设置定制为缺省显示。(backgroundcolor,fontcharacteristicsetc.)Tosetthedefaultappearance,saveaplotthathasthedesiredappearance,thenopenthePlottingtabinGeneralOptions,clickonChooseandselectthesavedplot.Toremoveapreviouslychosenplotfile,clickonDelete.NotethatDeletedoesnotdeletetheplotfile.Cone 控制StackEditor提供的cone计算，NominalConeSegmentLength：计算特定波长、频率和入射角时的cone响应时，控制Cone用的适应计算。与NominalPlotSegmentLength类似。 BandwidthStep：带宽不为0时，控制步长， GaussianCalculationScaleFactor：缺省值是2，此时，光束的强度降为轴上的0.0003倍，对大多数的情况可以了，越大，计算越久。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Design 控制显示的膜层顺序和计算公式顺序等。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司WavelengthDeltaFactordefinestheintervalusedforcalculatingthefirstderivativeoftheopticalconstants.Thedefaultvaluehasbeenselectedtogivethebestperformanceforthemajorityofdesigns.ChartStyle ChartStyles:定义绘图数据的风格。包括颜色、线型等。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司GeneralUnits 定义各种量的单位。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司DESIGNWINDOW版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司设计窗口 选择new>>design进入设计窗口(整个主菜单相应变了)： (在file>>displaysetup中设置此表格的显示栏目)版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司膜层编辑－Formula Formula可以用简化符号编辑薄膜，特别是输入膜层数据很方便。用符号：H,L,A,B,c,d等表示。 膜层厚度表示为基本厚度(basicthickness)的积，如2.5Hor0.4L(如果基本厚度为0.25，则分别表示2.5*0.25=0.625fullwaves和0.4*0.25=0.1fullwaves)。 符号可以表示成一个简单的序列或重复的序列，如：(HL)^63.4H2.1L或((H1.2L2B)^2HL)^3(LBH)^2。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司NewRefractiveIndex=PackingDensity*OldRefractiveIndex+(1-PackingDensity)Layerthicknessesotherthanthebasicthicknessarerepresentedbymultiplesofthebasicthickness,asin,forexample,2.5Hor0.4L(representing2.5*0.25=0.625fullwavesand0.4*0.25=0.1fullwavesrespectively,ifthebasicthicknesswere0.25).Formula窗口版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司GenerateRugate… 用这个命令容易生成一个有皱褶膜(rugatecoatings)模型。 用大量的分离的变化的折射率层模拟皱褶膜的连续变化的折射率。折射率的变化用改变每层的packingdensity来实现。 GenerateRugate命令可以容易地指定折射率变化，并且控制模拟皱褶结构的层的数目。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司膜层厚度(thickness) 可以是光学的(optical),几何的(geometrical),物理的(physical)或QWOT。 (1)物理厚度：按物理单位(通常是nm)测量的。这种厚度可以转换为晶振监控规格，或溅射线上的沉积时间， (2)光学厚度：物理厚度乘以材料的折射率，即光程，再除以参考波长。光学厚度乘以2p就是位相厚度(单位为弧度)。常用光学厚度， (3)QWOT厚度：其数值为4倍光学厚度， (4)几何厚度：物理厚度除以波长。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司光学厚度->物理厚度版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司ScaleThicknesses... 偶尔有某些材料的厚度要按同样的方法改变。 当研究不均匀性时，或需要对通或禁带进行微调时，经常要这样做。 有时候要保持特殊参考波长的值，但要将所有膜层厚度按同样的比例改变。都可以用这个命令容易实现。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司MatchAngle... 设计时光线都是垂直入射的，但如果是倾斜的，则需要调整相应的薄膜厚度。此命令可以自动调整这个厚度。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司designtable和Formula的输出都是假定垂直入射。GlobalEdit… 改变设计中的所有膜层或只改变所选择的膜层。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司如果一个地方输入了数据，则膜层用的值更新。如果是空白的，则此值就不变。EditMaterials... 可以改变设计中的材料。它只改变设计中的材料。不改变公式中列出符号。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Performance 设置绘图的参数。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司可以选择的坐标轴项目有：TransmittanceMagnitude(%)ReflectanceMagnitude(%)TransmittancePhase(deg)ReflectancePhase(deg)DensityAbsorptance(%)ReflectanceGD(fs)ReflectanceGDD(fs^2)ReflectanceTOD(fs^3)TransmittanceGD(fs)TransmittanceGDD(fs^2)TransmittanceTOD(fs^3)TransmittanceDelta(deg)TransmittancePsi(deg)ReflectanceDelta(deg)ReflectancePsi(deg)TransmittanceCDC(fs/nm)ReflectanceCDC(fs/nm)GD表示GroupDelay,GDD表示GroupDelayDispersion，TOD表示ThirdOrderDispersion。CDC表示ChromaticDispersionCoefficient，它与GroupDelayDispersion相似，它表示脉冲展开(pulsespreading)。常用在通信领域里。3DPerformance... 定义3D坐标轴。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司PlotOver 将同个设计的多根曲线画在一起。 将不同设计结果的曲线画在一起版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司（1）同一个设计的曲线：先用当前设计画第一根曲线，然后调整设计值，用PlotOver在同一个图上画第二根。（2）不同设计的曲线：用File>>Add.先画出第一个设计的曲线，然后用SaveAs（F12）…保存曲线为plotfile，换到另一个设计。然后画出这个设计的曲线，再选择File>>AddLine...(<Alt><f>followedby<d>)，选择前面保存的文件。　则二个设计的曲线就合并一起了。Table 属于只读表格。 如果需要改动，可以将Edit菜单里的ReadOnly复选钩去掉。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司有时候可能确实需要改一下，这时候，可以选择Editmenu.有二个命令CopyTable，ReadOnly.将Readonly复选去掉，就可以改变了。Errors分析 Mean和standarddeviation可以是Absolute或Relative.通常选择相对的，此时误差与膜层厚度成正比。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司（1）对relativeerrors：厚度D[D=nd/l0foropticalthicknessesandd/l0forgeometricalthicknesses]为D(1+error).对absoluteerrors厚度D为(D+error).（2）numberofcases：指用随机误差计算出的不同曲线的数目，（3）如果IncludeLockingischecked,则只有那些没有盥洗室的膜层才可变。（4）如果IncludeLinksischecked,则每一个linkedlayers膜层中的一层随机变化，而其它的膜层的厚度会进行调整，使它们与随机变化的膜层有相同的厚度比例（和originalunperturbed设计中一样）.如，如果layer1为15nm，layer2为30nmthick,它们是关联的，则在Errors中,layer1可以随机变化，而layer2会保持厚度为layer1的二倍。Color 颜色计算的设置。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司（1）提供下列参数：:Tristimulus,Chromaticity,CIEL*a*b*,CIEL*u*v*,CIEL*u’v’和HunterLAB.对CIEL*a*b*colorspace,也计算色调（hue）和色度（chroma）校正。对CIEL*u*v*colorspace,也计算hue,chroma和饱和度（saturation）校正。（2）Source：标准光源是CIEA,B,C,D55,D65,D75并且equalenergy.黑体（Blackbody）和其它光源可以加进来，特别是如果有FunctionEnhancement时.（3）Observer：列出所用的三刺激值，是CIE1931andCIE1964.如果需要，可以列出其它的观察者定义。（4）Mode：指定是计算透射还是反射光的颜色。（5）IncidentAngle：指定入射角的范围。（6）ShowWhitePoint：在曲线上放一个符号，或产生一个表格显示光源的坐标　。（7）Plot允许选择标准曲线还是二个颜色参数的曲线。标准曲线有：TristimulusXY,Chromaticityxy,CIE1976UCS,CIE1976h*c*(ab),CIE1976h*c*(uv).　　Chromaticityxyplot是在一个色品图上画。TheCIE1976UCS在UCSdiagram上画.CIE1976h*c*(ab)和CIE1976h*c*(uv)plots在polardiagram上画.3DPlot 画一个3Dplot。坐标轴的具体的设置在Parameters>>3Dperformance里面。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Lock/LinkMenu(Design)　用于refinement和synthesis过程。　Lock:如果layer锁定了，则不参加优化，保持其初始的厚度值。　Unlock:取消锁定，　Link:二个或几个膜层建立关联。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司（1）要lock一群layers，首先选择一行或几行，然后用Lockcommand锁定它们。Lockingisveryusefulwhenitisknownthatthecoreofacoatingshouldbeunchanged.Agoodexampleisaquarterwavestackthatistobeconvertedintoanedgefilter.Onlythefewoutermostlayersneedbeinvolvedinanyrefinement.（2）Link:优化时一起移动。在一个设计里面可以有多组膜层关联。TOOLS－Compactdesign 设置最小允许的膜层厚度。软件会将厚度小于设置值的膜层去掉，并关闭设计。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司注：这个厚度值是没有单位的。RefineDesign　提供的优化方法有： Simplex,(通常叫nonlinearsimplex） Optimac, SimulatedAnnealing, ConjugateGradient, Quasi-Newton， Needlesynthesis。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司（1）(通常叫nonlinearsimplextodistinguishitfromasimilarlynamedtechniqueinlinearprogramming)（2）Optimac可以实现synthesisorrefinement.（3）Simplex可以根据膜层厚度或packingdensity，或者二者，进行refine.　Packingdensity可以用在三种不同方式，可以模拟inhomogeneouslayers，也可以其它种情况其它的产品variationsinreverseengineering,或仅仅根据折射度而不是厚度，或者同时折射率和厚度。IndexProfile... 绘出折射率－厚度曲线。下图中显示的是quarter-half-quarter抗反射膜的折射率曲线。左边是入射介质，右边是出身介质或基底。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司产生Rugate薄膜 Material中设置的膜层中允许的最高折射率， VoidMaterial中是膜层中允许的最低折射率。 VoidDensity设置为1.版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司皱褶膜（rugatecoating），根据所要求的折射率轮廓的情况，用一系列packingdensity变化的膜层模拟。Edit>>GenerateRugate产生这种膜层的工具。Material中设置的物质的折射率是膜层中最高允许的折射率，VoidMaterial中物质和折射率是膜层中允许的最低折射率。VoidDensity设置为1.当packingdensity从1－0变化时，折射率从最高到最低折射率变化。因为膜层的折射率用packingdensity函数计算，所以也可以用packingdensity和折射率之间的其它关系(如有效packingdensity范围可以为0to2取代0to1).整个厚度可以直接指定。参考波长也可以指定。层数越多，越精确。最好是使每个厚度为1/8波长。可以增加层数看看，如果性能没有什么变化，就说明层数足够了。PackingDensity公式用于计算packingdensity如何变化的。公式中包含一个或多个声明，每　个声明由一个光学条件和一个Assignment组成。条件Condition由一个变量名指定，其后面为(“:”)，Assignment是个变量名称，其后面跟着等号(“=”)，后面是个表达式，结尾为分号(“;”).任何在感叹号exclamationpoint(“!”)后面的文本都忽略。Anoperatorthatislistedonalineaboveanotheroperatorhasahigherprecedence.Thefollowingfunctionsarealsosupported(theyarenotcasesensitive):Abs,Sin,Cos,Tan,ACos,ASin,Atn,Log,Log10,Exp,Sqr,Int,Frac,Ceil,andFloor.Trigonometricfunctionsacceptandreturnanglesexpressedinradiansordegrees,dependingonthesettingofAngleUnits.Forexample,theformula:PackingDensity=(1+sin(360*L/N))/2;Rugate薄膜举例版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Thefirstfourlinessetupthethreepartsoftherugate.Thefirstandlastpartsareeachonetenthofthetotalthicknessandthesecondpartiseighttenthsofthetotalthickness.InFirstPartis1duringthefirsttenthand0elsewhere.InLastPartis1duringthelasttenthand0elsewhere.InMiddlePartis1whenbothInFirstPartandInLastPartare0and1elsewhere.SelectingInMiddlePartandthenclickingonPlotValuegivesthefollowingplot:REFINEMENTANDSYNTHESIS版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Refinement和synthesis 可以自动优化设计，它们的操作是类似的 Refinement一般是对已有的设计进行轻微的调整， synthesis则着重于结构，即使没有初始结构也可以操作。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Targetsforrefinement 包含三种目标： Standard, Color， Thickness版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司StandardTargets版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司StandardTarget的设置 Wavelength:工作波长，单位nm, IncidentAngle：按定义的单位。如果不是0，则可以选择偏振分量。 Weight：权重。缺省值为1， TargetTolerance：每个目标值可接受的公差值， Derivative：给出相对于第一栏中自变量(波长或频率)的目标类型的偏差的等级，如果是0，表示没有偏差。 Link：指定目标值之间的联系。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Link：指定目标值之间的联系。例如，要求525nm处的反射率比550nm处的高4%，而它们的绝对值是多少不重要。具体步聚是(1)将二个目标用相同的link数联系在一起，如1。这时第二个目标栏的各值不再显示，而多了一个LinkMultiplier值。(2)将550nm的multiplier设置为-1，RequiredValue(525nm)为4%.ColorTargets的设置 colortargets：除了类型是颜色方面的外，其它各项的意义和标准目标是一样的。还需要指定光源分布和观察者。 mode：指定是计算透射还是反射的颜色。对stacks,还有一个模式就是BackReflectance.它计算出射介质一端反射的颜色，对vStacks,只有throughput模式。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Type：各种颜色值，包括：X TristimulusX Y TristimulusY Z TristimulusZ x Chromaticityx y Chromaticityy z Chromaticityz L* CIE1976L* a* CIE1976a* b* CIE1976b* u* CIE1976u* v* CIE1976v* u’ CIE1976u’ v’ CIE1976v’ c*(ab) CIE1976chromacorrelateofL*a*b* h*(ab) CIE1976huecorrelateofL*a*b* c*(uv) CIE1976chromacorrelateofL*u*v* h*(uv) CIE1976huecorrelateofL*u*v* s*(uv) CIE1976saturationcorrelateofL*u*v* L HunterL A HunterA B HunterB u CIE1960u v CIE1960v CCT(K) CorrelatedColorTemperature(Kelvin) RCCT(RMK) ReciprocalCorrelatedColorTemperature(ReciprocalMegaKelvin) ThicknessTargets 显示材料和所要求的总厚度。当有一个或多个总厚度目标，refinement试图移去材料的总厚度，达到要求的厚度，同时又去满足其它要求。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司RefinementandSynthesis 有六种方法： Simplex, Optimac, SimulatedAnnealing, ConjugateGradient, Quasi-Newton NeedleSynthesis. Simplex提供直接的优化，Optimac可以refinement和synthesis,SimulatedAnnealing优化，但可以在一个很大的参数空间范围，ConjugateGradient和Quasi-Newton是化方法，它们是用信息(derivativeinformation)来进行优化。Needlesynthesis方法是增加膜层。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Simplexrefinement Simplexrefinement计算速度非常快。通过对初始膜层和/或packingdensities进行扰动。 通常，设计的总数目会比层数多一个，packingdensities最小为5。采用迭代的方法，用好一些的设计结果替代最差的设计。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司NewRefractiveIndex=PackingDensity*OldRefractiveIndex+(1-PackingDensity)PackingDensities可以大于1的。PackingDensity用于修改材料。Simplexrefinement的设置版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Simplex设置说明 可以选择RefineThicknesses和RefineIndex， 用PackingDensity作为变量优化折射率， 用upper和lowerthicknesslimits控制厚度， 用packingdensitylimits控制packingdensity。CommonScaling，如果选定，则相同材料的所有膜层的packingdensities移到一起。Inhomogeneity可以通过至少二个有各自不同的packingdensity的膜层来模拟。 因为这种方法很快，所以建议迭代的次数设定为几千， 优化过程会自动显示曲线。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司CommonScaling，如果选定，则相同材料的所有膜层的packingdensities移到一起。在reverseengineering中，沉积条件可能使某个材料的所有膜层，对理想值按同样的方式变化。在reverseengineering中，packingdensity范围非常严格，但在indexrefinement中，范围可以比较大。Simplex过程版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Optimac优化参数设置对话框版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Optimac设置-优化参数 Optimac有很多小面facets。可以适用于synthesis和refinement. Optimac对膜层厚度没有限制，只要不为负就行。 通过设置NumberofSynthesisCycles的值，确定是否refinement或synthesis。如果为0，则只进行refinement。如果没有初始结构，取50左右比较合理。如果有好的初始结构，可以用比较低的值。 SynthesisStep：表示插入到synthesis过程的膜层厚度。可以设置得很大，但通常在0.1~0.3比较好。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Optimac有很多小面facets。可以适用于synthesis和refinement.Optimac对膜层厚度没有限制，只要不为负就行。通过设置NumberofSynthesisCycles的值，确定是否refinement或synthesis。如果为0，则只进行refinement。如果执行synthesis，则其值的设定完全取决于是否有一个好的初始结构。如果没有初始结构，取50左右比较合理。如果有好的初始结构，可以用比较低的值。SynthesisStep：表示插入到synthesis过程的膜层厚度。可以设置得很大，但通常在0.1~0.3比较好。SynthesisParameter：决定在synthesis操作中，改变是否保持。当通过增加或扰动膜层来改变设计时，meritfigure通常上升。然后进行短时间的调整，并进行优化。对比较好的初始结构，设置为0.2左右比较好。InitialSearchStep：是首先快速扫描的搜索间隔，先在“当前值±InitialSearchWidth”范围内搜索。如果收敛好，可以将其设置为和initialsearchstep相等。如果收敛慢，则可以把搜索范围扩大一些。在refinement过程中,interval会根据优化过程反复调整。NumberOfIterations：根据每个synthesis操作之间的优化次数。应该设置为40~50。MaximumNumberofLayers：如果设计过程是完全自动的，则不要设置得太大，否则会连续增加膜层。如果设计过程受到监控，并且在适当的时候会手动停止，则可以设置得比较大。Optimac设置-优化参数 SynthesisParameter：决定在synthesis操作中，改变是否保持。对比较好的初始结构，设置为0.2左右比较好。 InitialSearchStep：程序会先在“当前值±InitialSearchWidth”范围内搜索。NumberOfIterations：根据每个synthesis操作之间的优化次数。应该设置为40~50。 MaximumNumberofLayers：如果设计过程是完全自动的，则不要设置得太大，否则会连续增加膜层。如果设计过程受到监控，并且在适当的时候会手动停止，则可以设置得比较大。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Optimac材料设置版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司开始，设计中的所有材料都会用来做综合。有些材料会移去，有些不会，会加到起始设计的列表中去。点OK会保存这些参数以后用，点Refine会开始综合。Optimac过程版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司SimulatedAnnealing优化算法介绍 SimulatedAnnealing不是一个新技术，但大量用在薄膜设计中。它由一个设计组成，随机地在优化函数面上进行扰动。 模拟实际的退火过程，由Boltzmann分布exp(-E/kT)产生的随机数确定下一个结果，E代表优化函数的随机增加，KT代表退火温度k是Boltzmann常数，而不是消光系数)。慢慢地使优化函数达到最小。处理过程越久，通常结果更好。 在没有明显的初始结构时，用这种方法最好。适用于有入射用的情况，特别是其它方法不行的时候。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Annealing参数设置版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Annealing参数设置 参数、标准偏差和初始温度分别设定。 厚度波动的标准偏差有一个开始值和结束值。在操作开始时，波动应该非常大，但在末期就比较小。 退火温度的单位为度，每一度为初始优化函数的1/10000。好的初始结构是必百或上千，退火过程会慢慢地降低温度，直到最终为0。温度的下降不是线性的，有时候递减的速度开始快，但标准偏差是相同的。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Annealing参数设置绝对：0.2意思是在当前厚度上增加0.2xl0，相对：则是在当前厚度上增加膜厚的0.2倍，最好选择“绝对”，至少开始的时候，否则薄膜会不变化。随机数的种子来自计算机的时钟，一般不需要改变。在simulatedannealing中，厚度上限在0.75左右是非常好的起始点，如果设置得太大，特别是早期的时候，会出现优化函数的大幅振动。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Annealing过程版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司ConjugateGradient法 ConjugateGradient优化方法属于用微分信息确定优化函数面的斜率的方法。优化时，此信息用于改变设计参数(通常是膜层厚度)。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司ConjugateGradient参数设置 MeritFunctionPower：必须为正的偶数，此数越大，优化越久。通常为2就可以了。 LimitingRangeforMeritFunction：如果优化函数小于此值，则会停止优化并返回优化设计。 MaximumIterations：另一个优化终止的标准。 MinimumMeritFunctionImprovementToUpdatePlot(%)：控制多久要更新曲线一次。 TerminationMatchCount：可以用于指定达到所要求的小斜率的连续的时间的数目。如果TerminationMatchCount小于0，因为优化函数斜率很小，则refinement永远不会停止。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司MinimumMeritFunctionImprovementToUpdatePlot(%)：控制多久要更新曲线一次。Plotting需要好多时间，如果优化函数变化不大，曲线就和前面的差不多。ConjugateGradient运行窗口包含一个PlotNow按钮，所以可以看到变化。ConjugateGradientrefinement有一个终止的标准，它是基于优化函数的斜率的。如果斜率小，会终止优化，认为已经找到最佳设计。对有些设计，很早就终止了。ConjugateGradient过程版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Quasi-Newton法介绍 Quasi-Newton优化方法也属于用微分信息确定优化函数面的斜率的方法。优化时，此信息用于改变设计参数(通常是膜层厚度)。 其参数设置和ConjugateGradient一样。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司Quasi-Newton过程版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司NeedleSynthesis法介绍 Needlesynthesis用优化图形面的微分信息来确定需要在哪里插入一个新的膜层。 当优化图形的微分为负时，是插入新的膜层的最佳位置。 在插入了所有厚度为0的膜层后，用ConjugateGradientrefinement将新的膜层的厚度扩展为非0值。 在refinement过程中,如果能够改进优化图形，其它膜层的厚度也会改变。 优化过程一直重复，直到达到所要求的结果为止，或者达到某些限定(如总的迭代次数)。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司NeedleSynthesis参数版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司NeedleSynthesis参数介绍 NumberofSynthesisCycles：指定NeedleSynthesis尝试插入膜层的次数。当超过这个值时，NeedleSynthesis会停止。 MeritFunctionLimit：是另外一个控制NeedleSynthesis何时停止的一个参数。当优化函数降到小于这个值时，NeedleSynthesis停止。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司NeedleSynthesis参数介绍 如果ConjugateRefinement完成了，则会插入一个厚度小于NewThicknessValue新的膜层，然后NeedleSynthesis会在入射介质后面或基底前面加入增加一个材料。如果优化函数没有改进Minimumimprovement所确定的数值，则再增加新的材料。 MaximumNumberofNewNeedles：定义每次迭代时可以增加的最大层数。当CompactInterval大于0时，每个CompactInterval都迭代，NeedleSynthesis会简化设计，去掉那些厚度小于CompactThickness的膜层。如果CompactInterval等于0，则不简化设计。它们一般都设置为1nm。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司SynthesisMaterials参数 列出插入新的膜层所用的材料。缺省值为设计中所有没有locked膜层所用的材料，还可以增加或去年其它材料。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司NeedleSynthesis过程版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司MATERIALSMANAGEMENT版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司材料管理介绍 光学常数数据有： 折射率n, 消光系数k, 波长l等。 如果需要，这些值可以进行内插或外推。 一次只能有一个活动的材料库，但可以通过输入相关材料文件，使用多个库中的材料。 设置活动材料库方法为：Options>>General…中设置。要改变材料库，首选要关闭所有设计和材料，然后在材料文件夹选项中选择。如果输入了一个新的，但本应的材料不存在，则会给出一个新建选项，它是一个空的数据库，除了一个材料，空气和一个基底外。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司在库中显示材料列表 大部分窗口的Tools菜单中都有Materials项. 材料排列顺序可以通过Edit>>Sort来改变。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司从其它库中输入材料 首选用Tools>>Materials激活Materials窗口， 然后用Edit>>Import命令。选择所要的材料库，并从中选取要输入的材料，点import就可以。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司materialsdatabase的下拉列表中数量有限制的。显示材料数据 材料表可以可以用File>>OpenMaterial...命令打开。 另一种方法是在材料显示列表中(Tools>>Materials)双击材料的名称，可以得到这个材料的特性列表。此时，可以从Plot菜单中画出材料对波长和频率变化曲线。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司手动输入 用file>>new>>material新建材料时，对一些没有输入的值，用线性插值的方法计算。但一些不平滑的曲线，可以用InsertPoints，然后程序用三次样条插值计算进行平滑。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司用insertpoints进行平滑 用edit>>insertpoints，在整数波长之间插入其它点，使曲线平滑。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司波长单位变换 在编辑新材料时，可以用Edit>>WavelengthScale...命令定义不同的波长单位(缺省为nm).版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司组合密度PackingDensity... 薄膜的折射率不仅取决于材料，还取决于组合密度。即使是同一材料，如果组合密度不同，其折射率也不相同。当组合密度变化时，通过它可以让存储的材料的折射率也变化。 它可以在二个数据库中调整二个材料的常数，以表示在不同基底温度下的材料沉积的不同。 注意：一旦改变了，在用的时候没有任何指示。所以，除非非常明显，的材料与标准的不一样，否则不要用此命令。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司热模型 材料的三个热参数。LinearExpansionCoefficient和dn/dT的单位是固定的。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司删除材料 首先选择Tools>>Materials 然后选择Edit>>Delete 只能删除最后一个材料。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司OpticalConstantExtraction 可以用变量包络技术(variantenvelopetechnique)，可以从反射率和透射率的数据提取光学常数(Opticalconstants)。 这种方法通过反射率和/或透过率的最大和最小值，用插值计算最大和最小值之间的数据，产生包络。 如果精确地确定了极值的位置，则可以给出光学常数的色散信息。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司这种方法通过反射率和/或透过率的最大和最小值，以及用插值计算最大和最小值之间的数据，产生包络。理想的包络由基底透过度或反射率，和理想的1/4波长透过率或反射率组成。当薄膜是吸收或不均匀的时，与理想包络的最大和最小的差别随厚度增加，但吸收或不均匀性不是太高时，仍然可以通过包格计算n和k。这种方法的优点是开始不需要知道膜厚。确定了薄膜中吸收率对波长的变化情况，但首先要计算包含消光系统和厚度的参数。一旦确定了厚度，则会给出消光系数。薄膜常常是非均匀的，所以这种方法包括非均匀的膜系。这种方法也会出现多解的情况，必须要选择的正确的解。首先询问用户确定是1/4波长还是1/2波长条件。这可以将低吸收薄膜的解的数量减少到2个，然后会让用户粗略地判断薄膜的折射率。然后选择最接近的解。如果精确地确定了极值的位置，则可以给出光学常数的色散信息，尽管它们没给出任何绝对标准。可以选择由包络和与极值位置一致所确定的绝对标准。基底必须是不吸收的，基底中任何透射损失，都解释为高反射损失，因此是高基底折射率。OpticalConstantExtraction步聚 File>>New>>OpticalConstant打开窗口， 输入相应的数据(如下表)，里面包括最大和最小透过率或反射率(没有对后面的面进行修正，要求后面的面是未镀膜的)。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司参数设置 Type:用不同的符号表示1/4或1/2波长：T-QW,T-HW,R-QW，R-HW. 基底的结果可以输入或通过已经存在的材料文件取得。这些也可以是未镀膜的的透过率，标记为T-SUB,或基底折射率，标记为N-SUB. DataSource：Measured和Envelope。Measured对应实际的最大或最小值。Envelope的结果是为了帮助程序画1/4或1/4波长包络图。是由三次样条插值函数插值得到的。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司数据输入 菜单项Transmittance或Reflectance打开一个数据显示窗口。可以用file>>import输入透射率或反射率曲线。 用鼠标拖动一个矩形区域来定义搜索范围，放开鼠标得到峰值的位置。就在窗口的左上角显示波长和峰值的值。需要指定是1/4(cross)或1/2(plus)波长，是测量点还是包络点。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司数据输入 用AddPoint按钮会将数据转换到data窗口中，用来计算包络。则1/4波长的点，用“”标记，1/2波长点用“+”标记。 用<Alt>+<Shift><LeftMouseButton>建立不同的包络点。然后用AddPoint输入为包络点。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司用不同的颜色区别不同的元素，测量的点为兰色，包络点为红色。要改变envelope到measured或者反过来，选择它后，用弹出式菜单中改变。Calculate>>Parameters参数 ApproximateIndex：因为有多重解，所以需要指定近似折射率。 R/TTolerance：为百分比。如果得不到正确解，决定程序如何处理。首先会在公差范围内调整结果，如果得到了一具好的结果，会标记“A”，如果还得不到好的结果，会标记“B”。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司通常有二个折射率值，程序会选择比较接近的一个值。如果结果明显不对，则首先要重新模似题一下ApproximateIndex.Calculate>>Parameters参数 FilmModel：薄膜模型是inhomogeneous和不吸收，还是均匀和吸收的。 IncidentAngle：入射到薄膜上的角度。最大为45度。. Polarization：倾斜测量的偏振光分量(S,P)。在整个测量过程中，必须用同一个偏振分量。 MatchExtrema：在常规操作中，不是总能精确适合极值波长， SubstrateMaterial：选择基底材料。 UseSpectrum：选择了时，用透过率数据确定薄膜的光学常数，如果没选，会用SubstrateMaterial的信息确定其光学常数。版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司FilmModel：当结果只是反射率时，忽略此选项，薄膜模型通常