光學(xué)鍍膜模擬的案例
論高功率光學(xué)鍍膜的復(fù)雜情況
在如今的光學(xué)行業(yè)中，許多精密光學(xué)元件都使用鍍膜，以改善針對(duì)特定波長(zhǎng)或偏振狀態(tài)的透射率或反射率。最常用的鍍膜類型包括增透膜 (AR)、高反射膜（反射鏡）、分光鏡膜和濾光片膜。
隨著技術(shù)與行業(yè)的發(fā)展，許多光學(xué)系統(tǒng)都開始依賴高功率 激光光源。雖然標(biāo)準(zhǔn)鍍膜技術(shù)可以提供具有成本效益、能輕松復(fù)制的精確結(jié)果，但是標(biāo)準(zhǔn)鍍膜的耐受力存在限制，尤其是在受到高強(qiáng)度照射時(shí)，更是如此。因此，通常需要使用專門的高功率光學(xué)鍍膜。高功率光學(xué)鍍膜可應(yīng)用于多種光學(xué)元件，例如光學(xué)透鏡, 反射鏡, 窗口片, 光學(xué)濾光片, 偏振片, 分光鏡和衍射光柵。
高功率光學(xué)鍍膜的重要性
光學(xué)鍍膜一般會(huì)限制高功率激光系統(tǒng)發(fā)揮其能力。例如，高功率光學(xué)鍍膜最常見故障模式的原因，是鍍膜內(nèi)或在鍍膜與基底或空氣的接口處存在吸收區(qū)域。這些吸收區(qū)域通常以嚴(yán)重缺陷的形式出現(xiàn)，能夠吸收激光 能量并產(chǎn)生熱量，進(jìn)而導(dǎo)致局部熔化或產(chǎn)生熱應(yīng)力因素。由這一機(jī)制所引發(fā)的故障通常是災(zāi)難性的。圖 1a – 1d 展示了因流程控制不佳和存在鍍膜缺陷而導(dǎo)致 LIDT 相對(duì)較低時(shí)產(chǎn)生鍍膜故障的真實(shí)影像。
另一方面，非災(zāi)難性鍍膜故障的示例是等離子體燒毀，這源自鍍膜上 1 - 5μm 的未氧化金屬結(jié)節(jié)。有趣的是，有些制造商會(huì)故意進(jìn)行等離子體燒毀，以消除這些缺陷結(jié)節(jié)。
不論損傷屬于哪種類型，鍍膜故障都會(huì)為傳輸?shù)牟ㄇ皫?lái)無(wú)法挽回的不良影響。這會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生顯著影響，在更換受損的光學(xué)元件時(shí)也會(huì)付出昂貴代價(jià)。
展開 【Essential Macleod】雙面鍍膜的模擬
這通常是真實(shí)膜層和基底的情況，即考慮基板后表面反射或者鍍膜的情況。
為什么介質(zhì)或基板不支持干涉？這是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題。基板的厚度通常以毫米而不是納米來(lái)測(cè)量，因此路徑差異非常長(zhǎng)。入射角、波長(zhǎng)和厚度的微小變化，雖然對(duì)路徑差異的比例效應(yīng)很小，但對(duì)它們所代表的相位變化有很大影響，因?yàn)樵S多波長(zhǎng)都涉及到這些路徑差異。當(dāng)各種光線組合在一起時(shí)，干涉條紋會(huì)被沖掉，只留下總的輻照度。在單個(gè)設(shè)計(jì)文檔時(shí)，我們總是假設(shè)使用完全準(zhǔn)直的單色光，其中入射角和波長(zhǎng)變化的相應(yīng)影響通常很小，可以忽略不計(jì)，從而在設(shè)計(jì)中存在完全相干效應(yīng)。
圖1.基板足夠厚時(shí)，無(wú)需考慮干涉效應(yīng)。如果考慮基板的干涉，要將基板看成一層薄膜，而整個(gè)系統(tǒng)看作一個(gè)膜系
另一個(gè)問(wèn)題是，如果角度或波長(zhǎng)的變化仍然較大，即使設(shè)計(jì)中的層也顯示出減少的干涉效應(yīng)，那么會(huì)發(fā)生什么，什么叫做部分相干？此工具存在于Stack文檔中。計(jì)算參數(shù)包括光中缺少準(zhǔn)直性（以圓錐半角表示）和缺少單色性（以光譜帶寬表示）的影響。這些在Design文檔中不可用（除非在Stack中設(shè)置，稍后將介紹）。
Stack中的第一列是標(biāo)題為Medium Type，這里有兩種選擇：Parallel以及Wedge。透射或反射的光將由某種接收器收集，這種接收器在計(jì)算中假定為均勻靈敏度。此接收器可能無(wú)法收集在不同表面之間來(lái)回反射后最終出現(xiàn)的所有光束。兩種極端情況是收集所有光束，以便沒(méi)有丟失，這種情況稱為Parallel。 另一個(gè)極端是它只收集從離它最近的表面反射一次的光束，這種情況被稱為Wedged。假設(shè)所有其他反射光束走出系統(tǒng)，在傳輸中，那么Wedge不收集反射光束。如果我們有成像系統(tǒng)，Wedge計(jì)算代表形成的像，而Parallel計(jì)算代表所有可能的光。因此，它們之間的差異是雜散光。
展開 Essential Macleod應(yīng)用：雙面鍍膜的模擬
這通常是真實(shí)膜層和基底的情況，即考慮基板后表面反射或者鍍膜的情況。
為什么介質(zhì)或基板不支持干涉？這是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題。基板的厚度通常以毫米而不是納米來(lái)測(cè)量，因此路徑差異非常長(zhǎng)。入射角、波長(zhǎng)和厚度的微小變化，雖然對(duì)路徑差異的比例效應(yīng)很小，但對(duì)它們所代表的相位變化有很大影響，因?yàn)樵S多波長(zhǎng)都涉及到這些路徑差異。當(dāng)各種光線組合在一起時(shí)，干涉條紋會(huì)被沖掉，只留下總的輻照度。在單個(gè)設(shè)計(jì)文檔時(shí)，我們總是假設(shè)使用完全準(zhǔn)直的單色光，其中入射角和波長(zhǎng)變化的相應(yīng)影響通常很小，可以忽略不計(jì)，從而在設(shè)計(jì)中存在完全相干效應(yīng)。
圖1.基板足夠厚時(shí)，無(wú)需考慮干涉效應(yīng)。如果考慮基板的干涉，要將基板看成一層薄膜，而整個(gè)系統(tǒng)看作一個(gè)膜系
另一個(gè)問(wèn)題是，如果角度或波長(zhǎng)的變化仍然較大，即使設(shè)計(jì)中的層也顯示出減少的干涉效應(yīng)，那么會(huì)發(fā)生什么，什么叫做部分相干？此工具存在于Stack文檔中。計(jì)算參數(shù)包括光中缺少準(zhǔn)直性（以圓錐半角表示）和缺少單色性（以光譜帶寬表示）的影響。這些在Design文檔中不可用（除非在Stack中設(shè)置，稍后將介紹）。
Stack中的第一列是標(biāo)題為Medium Type，這里有兩種選擇：Parallel以及Wedge。透射或反射的光將由某種接收器收集，這種接收器在計(jì)算中假定為均勻靈敏度。此接收器可能無(wú)法收集在不同表面之間來(lái)回反射后最終出現(xiàn)的所有光束。兩種極端情況是收集所有光束，以便沒(méi)有丟失，這種情況稱為Parallel。 另一個(gè)極端是它只收集從離它最近的表面反射一次的光束，這種情況被稱為Wedged。假設(shè)所有其他反射光束走出系統(tǒng)，在傳輸中，那么Wedge不收集反射光束。如果我們有成像系統(tǒng)，Wedge計(jì)算代表形成的像，而Parallel計(jì)算代表所有可能的光。因此，它們之間的差異是雜散光。
展開 Essential Macleod應(yīng)用：雙面鍍膜的模擬
Essential Macleod在光學(xué)設(shè)置中包含透鏡系統(tǒng)
傳統(tǒng)意義上，Essential Macleod的設(shè)計(jì)是由一系列完全干涉的薄膜組成，并只在基板的一側(cè)形成膜層。而Stack是由一組膜層和基板組成，基板的兩個(gè)面是平行的，以便在相同材料中傳播角度相同。Stack中，膜層被介質(zhì)（或基底）分開，介質(zhì)（或基底）由其材料和厚度定義。入射介質(zhì)和出射介質(zhì)是半無(wú)限的，但其它介質(zhì)的厚度都是有限的。另一方面，膜層是繼續(xù)支持完全一致性，即完全干涉。這通常是真實(shí)膜層和基底的情況，即考慮基板后表面反射或者鍍膜的情況。
為什么介質(zhì)或基板不支持干涉？這是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題。基板的厚度通常以毫米而不是納米來(lái)測(cè)量，因此路徑差異非常長(zhǎng)。入射角、波長(zhǎng)和厚度的微小變化，雖然對(duì)路徑差異的比例效應(yīng)很小，但對(duì)它們所代表的相位變化有很大影響，因?yàn)樵S多波長(zhǎng)都涉及到這些路徑差異。當(dāng)各種光線組合在一起時(shí)，干涉條紋會(huì)被沖掉，只留下總的輻照度。在單個(gè)設(shè)計(jì)文檔時(shí)，我們總是假設(shè)使用完全準(zhǔn)直的單色光，其中入射角和波長(zhǎng)變化的相應(yīng)影響通常很小，可以忽略不計(jì)，從而在設(shè)計(jì)中存在完全相干效應(yīng)。
圖1.基板足夠厚時(shí)，無(wú)需考慮干涉效應(yīng)。如果考慮基板的干涉，要將基板看成一層薄膜，而整個(gè)系統(tǒng)看作一個(gè)膜系
另一個(gè)問(wèn)題是，如果角度或波長(zhǎng)的變化仍然較大，即使設(shè)計(jì)中的層也顯示出減少的干涉效應(yīng)，那么會(huì)發(fā)生什么，什么叫做部分相干？此工具存在于Stack文檔中。計(jì)算參數(shù)包括光中缺少準(zhǔn)直性（以圓錐半角表示）和缺少單色性（以光譜帶寬表示）的影響。這些在Design文檔中不可用（除非在Stack中設(shè)置，稍后將介紹）。
Stack中的第一列是標(biāo)題為Medium Type，這里有兩種選擇：Parallel以及Wedge。透射或反射的光將由某種接收器收集，這種接收器在計(jì)算中假定為均勻靈敏度。
展開 
Macleod中雙面鍍膜的模擬
這通常是真實(shí)膜層和基底的情況，即考慮基板后表面反射或者鍍膜的情況。
Essential Macleod應(yīng)用：雙面鍍膜的模擬
這通常是真實(shí)膜層和基底的情況，即考慮基板后表面反射或者鍍膜的情況。
為什么介質(zhì)或基板不支持干涉？這是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題。基板的厚度通常以毫米而不是納米來(lái)測(cè)量，因此路徑差異非常長(zhǎng)。入射角、波長(zhǎng)和厚度的微小變化，雖然對(duì)路徑差異的比例效應(yīng)很小，但對(duì)它們所代表的相位變化有很大影響，因?yàn)樵S多波長(zhǎng)都涉及到這些路徑差異。當(dāng)各種光線組合在一起時(shí)，干涉條紋會(huì)被沖掉，只留下總的輻照度。在單個(gè)設(shè)計(jì)文檔時(shí)，我們總是假設(shè)使用完全準(zhǔn)直的單色光，其中入射角和波長(zhǎng)變化的相應(yīng)影響通常很小，可以忽略不計(jì)，從而在設(shè)計(jì)中存在完全相干效應(yīng)。
圖1.基板足夠厚時(shí)，無(wú)需考慮干涉效應(yīng)。如果考慮基板的干涉，要將基板看成一層薄膜，而整個(gè)系統(tǒng)看作一個(gè)膜系
另一個(gè)問(wèn)題是，如果角度或波長(zhǎng)的變化仍然較大，即使設(shè)計(jì)中的層也顯示出減少的干涉效應(yīng)，那么會(huì)發(fā)生什么，什么叫做部分相干？此工具存在于Stack文檔中。計(jì)算參數(shù)包括光中缺少準(zhǔn)直性（以圓錐半角表示）和缺少單色性（以光譜帶寬表示）的影響。這些在Design文檔中不可用（除非在Stack中設(shè)置，稍后將介紹）。
Stack中的第一列是標(biāo)題為Medium Type，這里有兩種選擇：Parallel以及Wedge。透射或反射的光將由某種接收器收集，這種接收器在計(jì)算中假定為均勻靈敏度。此接收器可能無(wú)法收集在不同表面之間來(lái)回反射后最終出現(xiàn)的所有光束。兩種極端情況是收集所有光束，以便沒(méi)有丟失，這種情況稱為Parallel。另一個(gè)極端是它只收集從離它最近的表面反射一次的光束，這種情況被稱為Wedged。假設(shè)所有其他反射光束走出系統(tǒng)，在傳輸中，那么Wedge不收集反射光束。如果我們有成像系統(tǒng)，Wedge計(jì)算代表形成的像，而Parallel計(jì)算代表所有可能的光。因此，它們之間的差異是雜散光。
展開 Essential Macleod應(yīng)用：雙面鍍膜的模擬
· 光學(xué)技術(shù)文章分享 ·
Essential Macleod
在光學(xué)設(shè)置中包含透鏡系統(tǒng)
傳統(tǒng)意義上，Essential Macleod的設(shè)計(jì)是由一系列完全干涉的薄膜組成，并只在基板的一側(cè)形成膜層。而Stack是由一組膜層和基板組成，基板的兩個(gè)面是平行的，以便在相同材料中傳播角度相同。Stack中，膜層被介質(zhì)（或基底）分開，介質(zhì)（或基底）由其材料和厚度定義。入射介質(zhì)和出射介質(zhì)是半無(wú)限的，但其它介質(zhì)的厚度都是有限的。另一方面，膜層是繼續(xù)支持完全一致性，即完全干涉。這通常是真實(shí)膜層和基底的情況，即考慮基板后表面反射或者鍍膜的情況。
為什么介質(zhì)或基板不支持干涉？這是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題。基板的厚度通常以毫米而不是納米來(lái)測(cè)量，因此路徑差異非常長(zhǎng)。入射角、波長(zhǎng)和厚度的微小變化，雖然對(duì)路徑差異的比例效應(yīng)很小，但對(duì)它們所代表的相位變化有很大影響，因?yàn)樵S多波長(zhǎng)都涉及到這些路徑差異。當(dāng)各種光線組合在一起時(shí)，干涉條紋會(huì)被沖掉，只留下總的輻照度。在單個(gè)設(shè)計(jì)文檔時(shí)，我們總是假設(shè)使用完全準(zhǔn)直的單色光，其中入射角和波長(zhǎng)變化的相應(yīng)影響通常很小，可以忽略不計(jì)，從而在設(shè)計(jì)中存在完全相干效應(yīng)。
圖1.基板足夠厚時(shí)，無(wú)需考慮干涉效應(yīng)。如果考慮基板的干涉，要將基板看成一層薄膜，而整個(gè)系統(tǒng)看作一個(gè)膜系
另一個(gè)問(wèn)題是，如果角度或波長(zhǎng)的變化仍然較大，即使設(shè)計(jì)中的層也顯示出減少的干涉效應(yīng)，那么會(huì)發(fā)生什么，什么叫做部分相干？此工具存在于Stack文檔中。計(jì)算參數(shù)包括光中缺少準(zhǔn)直性（以圓錐半角表示）和缺少單色性（以光譜帶寬表示）的影響。這些在Design文檔中不可用（除非在Stack中設(shè)置，稍后將介紹）。
Stack中的第一列是標(biāo)題為Medium Type，這里有兩種選擇：Parallel以及Wedge。
展開 Essential Macleod應(yīng)用：雙面鍍膜的模擬
Essential Macleod
在光學(xué)設(shè)置中包含透鏡系統(tǒng)
傳統(tǒng)意義上，Essential Macleod的設(shè)計(jì)是由一系列完全干涉的薄膜組成，并只在基板的一側(cè)形成膜層。而Stack是由一組膜層和基板組成，基板的兩個(gè)面是平行的，以便在相同材料中傳播角度相同。Stack中，膜層被介質(zhì)（或基底）分開，介質(zhì)（或基底）由其材料和厚度定義。入射介質(zhì)和出射介質(zhì)是半無(wú)限的，但其它介質(zhì)的厚度都是有限的。另一方面，膜層是繼續(xù)支持完全一致性，即完全干涉。這通常是真實(shí)膜層和基底的情況，即考慮基板后表面反射或者鍍膜的情況。
為什么介質(zhì)或基板不支持干涉？這是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題。基板的厚度通常以毫米而不是納米來(lái)測(cè)量，因此路徑差異非常長(zhǎng)。入射角、波長(zhǎng)和厚度的微小變化，雖然對(duì)路徑差異的比例效應(yīng)很小，但對(duì)它們所代表的相位變化有很大影響，因?yàn)樵S多波長(zhǎng)都涉及到這些路徑差異。當(dāng)各種光線組合在一起時(shí)，干涉條紋會(huì)被沖掉，只留下總的輻照度。在單個(gè)設(shè)計(jì)文檔時(shí)，我們總是假設(shè)使用完全準(zhǔn)直的單色光，其中入射角和波長(zhǎng)變化的相應(yīng)影響通常很小，可以忽略不計(jì)，從而在設(shè)計(jì)中存在完全相干效應(yīng)。
圖1.基板足夠厚時(shí)，無(wú)需考慮干涉效應(yīng)。如果考慮基板的干涉，要將基板看成一層薄膜，而整個(gè)系統(tǒng)看作一個(gè)膜系
另一個(gè)問(wèn)題是，如果角度或波長(zhǎng)的變化仍然較大，即使設(shè)計(jì)中的層也顯示出減少的干涉效應(yīng)，那么會(huì)發(fā)生什么，什么叫做部分相干？此工具存在于Stack文檔中。計(jì)算參數(shù)包括光中缺少準(zhǔn)直性（以圓錐半角表示）和缺少單色性（以光譜帶寬表示）的影響。這些在Design文檔中不可用（除非在Stack中設(shè)置，稍后將介紹）。
Stack中的第一列是標(biāo)題為Medium Type，這里有兩種選擇：Parallel以及Wedge。
展開 Essential Macleod應(yīng)用：雙面鍍膜的模擬
Essential Macleod
在光學(xué)設(shè)置中包含透鏡系統(tǒng)
傳統(tǒng)意義上，Essential Macleod的設(shè)計(jì)是由一系列完全干涉的薄膜組成，并只在基板的一側(cè)形成膜層。而Stack是由一組膜層和基板組成，基板的兩個(gè)面是平行的，以便在相同材料中傳播角度相同。Stack中，膜層被介質(zhì)（或基底）分開，介質(zhì)（或基底）由其材料和厚度定義。入射介質(zhì)和出射介質(zhì)是半無(wú)限的，但其它介質(zhì)的厚度都是有限的。另一方面，膜層是繼續(xù)支持完全一致性，即完全干涉。這通常是真實(shí)膜層和基底的情況，即考慮基板后表面反射或者鍍膜的情況。
為什么介質(zhì)或基板不支持干涉？這是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題。基板的厚度通常以毫米而不是納米來(lái)測(cè)量，因此路徑差異非常長(zhǎng)。入射角、波長(zhǎng)和厚度的微小變化，雖然對(duì)路徑差異的比例效應(yīng)很小，但對(duì)它們所代表的相位變化有很大影響，因?yàn)樵S多波長(zhǎng)都涉及到這些路徑差異。當(dāng)各種光線組合在一起時(shí)，干涉條紋會(huì)被沖掉，只留下總的輻照度。在單個(gè)設(shè)計(jì)文檔時(shí)，我們總是假設(shè)使用完全準(zhǔn)直的單色光，其中入射角和波長(zhǎng)變化的相應(yīng)影響通常很小，可以忽略不計(jì)，從而在設(shè)計(jì)中存在完全相干效應(yīng)。
圖1.基板足夠厚時(shí)，無(wú)需考慮干涉效應(yīng)。如果考慮基板的干涉，要將基板看成一層薄膜，而整個(gè)系統(tǒng)看作一個(gè)膜系
另一個(gè)問(wèn)題是，如果角度或波長(zhǎng)的變化仍然較大，即使設(shè)計(jì)中的層也顯示出減少的干涉效應(yīng)，那么會(huì)發(fā)生什么，什么叫做部分相干？此工具存在于Stack文檔中。計(jì)算參數(shù)包括光中缺少準(zhǔn)直性（以圓錐半角表示）和缺少單色性（以光譜帶寬表示）的影響。這些在Design文檔中不可用（除非在Stack中設(shè)置，稍后將介紹）。
Stack中的第一列是標(biāo)題為Medium Type，這里有兩種選擇：Parallel以及Wedge。透射或反射的光將由某種接收器收集，這種接收器在計(jì)算中假定為均勻靈敏度。
展開 Macleod中雙面鍍膜的模擬
這通常是真實(shí)膜層和基底的情況，即考慮基板后表面反射或者鍍膜的情況。
為什么介質(zhì)或基板不支持干涉？這是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題。基板的厚度通常以毫米而不是納米來(lái)測(cè)量，因此路徑差異非常長(zhǎng)。入射角、波長(zhǎng)和厚度的微小變化，雖然對(duì)路徑差異的比例效應(yīng)很小，但對(duì)它們所代表的相位變化有很大影響，因?yàn)樵S多波長(zhǎng)都涉及到這些路徑差異。當(dāng)各種光線組合在一起時(shí)，干涉條紋會(huì)被沖掉，只留下總的輻照度。在單個(gè)設(shè)計(jì)文檔時(shí)，我們總是假設(shè)使用完全準(zhǔn)直的單色光，其中入射角和波長(zhǎng)變化的相應(yīng)影響通常很小，可以忽略不計(jì)，從而在設(shè)計(jì)中存在完全相干效應(yīng)。
圖1.基板足夠厚時(shí)，無(wú)需考慮干涉效應(yīng)。如果考慮基板的干涉，要將基板看成一層薄膜，而整個(gè)系統(tǒng)看作一個(gè)膜系
另一個(gè)問(wèn)題是，如果角度或波長(zhǎng)的變化仍然較大，即使設(shè)計(jì)中的層也顯示出減少的干涉效應(yīng)，那么會(huì)發(fā)生什么，什么叫做部分相干？此工具存在于Stack文檔中。計(jì)算參數(shù)包括光中缺少準(zhǔn)直性（以圓錐半角表示）和缺少單色性（以光譜帶寬表示）的影響。這些在Design文檔中不可用（除非在Stack中設(shè)置，稍后將介紹）。
Stack中的第一列是標(biāo)題為Medium Type，這里有兩種選擇：Parallel以及Wedge。透射或反射的光將由某種接收器收集，這種接收器在計(jì)算中假定為均勻靈敏度。此接收器可能無(wú)法收集在不同表面之間來(lái)回反射后最終出現(xiàn)的所有光束。兩種極端情況是收集所有光束，以便沒(méi)有丟失，這種情況稱為Parallel。 另一個(gè)極端是它只收集從離它最近的表面反射一次的光束，這種情況被稱為Wedged。假設(shè)所有其他反射光束走出系統(tǒng)，在傳輸中，那么Wedge不收集反射光束。如果我們有成像系統(tǒng)，Wedge計(jì)算代表形成的像，而Parallel計(jì)算代表所有可能的光。因此，它們之間的差異是雜散光。
展開 鍍膜正弦光柵中光衍射的精確模擬
案例246.01：鍍膜正弦光柵中光衍射的精確模擬
這個(gè)案例演示了對(duì)于鍍膜光柵的嚴(yán)格模擬，它說(shuō)明了鍍膜對(duì)所有反射級(jí)次的總反射效率的影響。
關(guān)鍵詞：嚴(yán)格分析，F(xiàn)MM，正弦光柵，鍍膜
所需工具箱子：光柵工具箱
相關(guān)案例：G.001a,Scenario 104.01
建模任務(wù)
加載例子文件‘246.01_Sinusoidal_Grating_with_Coating.lpd’,例子文件包含一個(gè)正弦光柵，使用光柵效率分析器分析光柵。
雙擊General 2D Grating component選擇Struture Function 頁(yè)面，打開編輯對(duì)話框，添加光柵。
為了在嚴(yán)格模擬時(shí)添加鍍膜，必須將堆棧作為一個(gè)序列的表面和材料添加進(jìn)來(lái)。點(diǎn)擊Stack Tools,選擇Insert Coating。
選擇光學(xué)界面no.1作為鍍膜表面。點(diǎn)擊 按鈕來(lái)載入膜層目錄。
選擇Light Trans Defined catalogs和Standard-HR catalog,點(diǎn)選Stack01_632.8nm。選擇OK關(guān)閉對(duì)Edit Coating Tool話框。
堆棧編輯器包含頂層表面的膜層。點(diǎn)擊OK關(guān)閉堆棧編輯器。點(diǎn)擊底部的OK按鈕來(lái)關(guān)閉元件對(duì)話框。使用光柵效率分析器分析光柵。
X線偏振光模擬結(jié)果：
探測(cè)器主窗口中可以看到結(jié)果信息，鍍膜后的反射率顯著加強(qiáng)。
在Ideal Plane Wave 光源編輯對(duì)話框中改變偏振態(tài)為y方向線偏光。這里有兩個(gè)預(yù)先設(shè)置好的例子文件來(lái)演示y線偏光。
Y線偏光模擬結(jié)果
對(duì)于y線偏光同樣鍍膜會(huì)顯著增加反射率。
展開 
光學(xué)行業(yè)FEMAG晶體生長(zhǎng)數(shù)值模擬技術(shù)在光學(xué)行業(yè)的應(yīng)用
光學(xué)行業(yè)FEMAG晶體生長(zhǎng)數(shù)值模擬技術(shù)在光學(xué)行業(yè)的應(yīng)用
1.晶體的光學(xué)應(yīng)用
隨著科技的發(fā)展，光感技術(shù)，激光技術(shù)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。生活水平的提高也使得人們對(duì)傳統(tǒng)的晶體光學(xué)折變特性提出了更高的要求，例如偏振鏡，濾光鏡等等應(yīng)用場(chǎng)合越來(lái)越多。此外光存儲(chǔ)光傳輸?shù)燃夹g(shù)也以驚人的速度在普及。因此光學(xué)儀器和材料成為了一個(gè)非常具有前景的發(fā)展領(lǐng)域。
在光學(xué)領(lǐng)域中關(guān)鍵材料是光學(xué)晶體，按照用途可以分成光電晶體、聲光晶體、激光晶體、光折變晶體、非線性晶體等。光學(xué)晶體主要是指應(yīng)用于光學(xué)回路中的晶體，如棱鏡，透鏡，濾鏡，偏光以及相位補(bǔ)償鏡等，在光學(xué)回路中的發(fā)射，處理和接收等多個(gè)環(huán)節(jié)都有廣泛應(yīng)用。
2.光學(xué)晶體材料
光學(xué)晶體的類型很多，從材料本質(zhì)上說(shuō)通常是金屬鹵化物晶體，氧化物晶體等。例如常見的氟化鎂晶體用于透過(guò)紫外光，氟化鈣晶體對(duì)于紅外光有良好的透過(guò)率，此外還有半導(dǎo)體硅晶體，砷化鎵，CdTe，YAG，二氧化硅，藍(lán)寶石等。特別是藍(lán)寶石晶體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)度高，抗沖擊能力強(qiáng)，大量用于精密測(cè)量?jī)x器，高功率激光，導(dǎo)彈制導(dǎo)，通訊導(dǎo)航以及光傳感等，應(yīng)用非常廣泛。
為了保證較高的光透過(guò)率，減少色散等，用作光學(xué)介質(zhì)材料的晶體材料通常以單晶為主，要求盡可能少的缺陷，特別是在激光領(lǐng)域以及精密光感儀器和測(cè)量領(lǐng)域，較少的缺陷就會(huì)對(duì)光透過(guò)質(zhì)量和結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
3.FEMAG解決方案
工業(yè)上晶體的生長(zhǎng)多采用熔體生長(zhǎng)法，例如光學(xué)晶體中應(yīng)用比較廣泛的藍(lán)寶石，砷化鎵，硅等晶體，可以通過(guò)提拉法，泡生法，坩堝下降法，區(qū)熔法等晶體生長(zhǎng)工藝進(jìn)行生產(chǎn)，工藝的條件控制和爐體熱場(chǎng)流場(chǎng)分析對(duì)保證晶體質(zhì)量有重要作用。
展開 光學(xué)行業(yè)FEMAG晶體生長(zhǎng)數(shù)值模擬技術(shù)在光學(xué)行業(yè)的應(yīng)用
FEMAG軟件是一款專業(yè)的晶體生長(zhǎng)模擬軟件，對(duì)于典型的晶體生長(zhǎng)工藝，例如提拉法、區(qū)熔法、定向凝固法以及坩堝下降法等，軟件都能提供世界領(lǐng)先的仿真精度，能夠優(yōu)化單晶硅，砷化鎵，YAG，藍(lán)寶石等光學(xué)晶體的生產(chǎn)質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率和成品率。
利用FEMAG可以實(shí)現(xiàn)：
（1）全局的熔體氣體對(duì)流與熱場(chǎng)分析
利用FEMAG/CZ在不同氣體流量下（500，1500，3000，4500L/h）對(duì)直拉法單晶硅的全局對(duì)流模擬，其中（a）（b）是熱場(chǎng)圖（c）（d）是流場(chǎng)圖。利用FEMAG可以優(yōu)化晶體生長(zhǎng)工藝，優(yōu)化熱場(chǎng)，提高晶體質(zhì)量，減小能耗。
（2）晶體缺陷預(yù)測(cè)分析
利用FEMAG可以分析晶體生長(zhǎng)過(guò)程的含氧量分布以及空位和缺陷濃度預(yù)測(cè)，為晶體生長(zhǎng)質(zhì)量?jī)?yōu)化提供依據(jù)。
（3）熔體特殊流場(chǎng)分析
FEMAG軟件具有先進(jìn)的流體分析算法，對(duì)定向凝固等工藝中復(fù)雜流體模式（例如Marangon效應(yīng)）能夠獲得精確的分析結(jié)果。
（4）磁場(chǎng)與流場(chǎng)耦合分析
對(duì)于晶體生長(zhǎng)工藝中常用的坩堝旋轉(zhuǎn)與外加磁場(chǎng)優(yōu)化，F(xiàn)EMAG也能夠提供復(fù)雜耦合場(chǎng)作用下晶體生長(zhǎng)過(guò)程的精確模擬，為工藝優(yōu)化提供參考。
除此以外，F(xiàn)EMAG軟件還支持晶體生長(zhǎng)爐體優(yōu)化設(shè)計(jì)，摻雜物濃度預(yù)測(cè)分析，熱應(yīng)力分析等功能。FEMAG能夠全面優(yōu)化晶體生長(zhǎng)工藝，解決光學(xué)晶體生長(zhǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，為提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提供可靠的服務(wù)與支持。（轉(zhuǎn)）
展開 ZEMAX | 如何在 OpticStudio 中模擬激光光束傳播：第三部分 使用物理光學(xué)傳播來(lái)模擬高斯光束
每天掌握一些光學(xué)知識(shí)！
有以下三種工具可在 OpticStudio 的序列模式中模擬高斯光束傳播：
基于光線的方式
近軸高斯光束分析
物理光學(xué)傳播
本系列的三篇文章旨在介紹如何創(chuàng)建一個(gè)高斯激光光源、如何分析光束通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)的傳播和如何使用上述三種方式優(yōu)化至最小光斑。
前面我們講到了本系列文章的前兩篇：
· 高斯光束理論和基于光線的方式
· 使用近軸高斯光束工具來(lái)模擬高斯光束
本文也會(huì)介紹適用于特定情況的最佳模擬方式，是系列文章的第三篇，重點(diǎn)介紹如何使用物理光學(xué)傳播工具來(lái)建模高斯光束，以及何時(shí)使用哪種工具。【 聯(lián)系我們下載文章中的附件。】
簡(jiǎn)介
激光工程師經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有必要對(duì)激光在光學(xué)系統(tǒng)中的傳播進(jìn)行建模。與基于光線的方法不同，物理光學(xué)傳播 (POP) 通過(guò)傳播相干波前來(lái)模擬激光光束，因此允許對(duì)任意相干光束進(jìn)行非常詳細(xì)的研究。在接下來(lái)的章節(jié)中，我們將介紹如何使用 POP 建模光束傳播。
物理光學(xué)傳播
物理光學(xué)傳播通過(guò)傳播波前來(lái)模擬光學(xué)系統(tǒng)中的傳播。光束由離散采樣點(diǎn)的陣列上的數(shù)據(jù)表示，類似于用光線進(jìn)行幾何光學(xué)分析的離散采樣。整個(gè)陣列通過(guò)光學(xué)表面之間的自由空間傳播。在每個(gè)光學(xué)表面上，系統(tǒng)會(huì)計(jì)算一個(gè)將光束從光學(xué)表面的一邊傳播到另一邊的轉(zhuǎn)換函數(shù)。因?yàn)楣馐怯善淙繌?fù)值電場(chǎng)陣列描述的，所以物理光學(xué)傳播 POP 允許仔細(xì)研究任意相干光束，包括高斯或任何形式的高階多模激光束（光束是用戶可定義的）、遠(yuǎn)焦衍射影響或有限鏡頭孔徑的影響（如空間濾波器）。這篇文章將不會(huì)深入如何使用物理光學(xué)傳播工具的細(xì)節(jié)。
展開 如何模擬粗糙表面的光學(xué)特性
這篇文章我們將引入并建立一個(gè)計(jì)算模型，來(lái)模擬這種情況。
先從簡(jiǎn)單的情況開始：一個(gè)光學(xué)平面
在討論粗糙的表面之前，讓我們先從一些簡(jiǎn)單的情況開始：在
光學(xué)平面
的玻璃上面鍍一層薄薄的、均勻的金涂層，見下圖。這種模型在玻璃平面上可以忽略結(jié)構(gòu)變化。在 COMSOL Multiphysics? 軟件中，通過(guò)考慮一個(gè)寬度遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)的小的二維基本單元，就可以很簡(jiǎn)單地建立這個(gè)模型。
這個(gè)計(jì)算模型是基于
菲涅爾方程建模
的一個(gè)例子，也是 COMSOL 案例庫(kù)中的一個(gè)驗(yàn)證模型，但被修改為包含一個(gè)折射率隨波長(zhǎng)變化的鍍金層。這種類型的折射率要求我們根據(jù)每種材料的最小波長(zhǎng)以及趨膚深度來(lái)手動(dòng)調(diào)整網(wǎng)格大小。
入射到玻璃基板上的金屬涂層上的光被反射、透射和吸收。
這個(gè)模型包括建模域左右兩側(cè)的 Floquet 周期性邊界條件以及頂部和底部的端口邊界條件。頂部的端口邊界條件以指定的入射角發(fā)射平面波，并計(jì)算反射光，而底部的邊界條件則計(jì)算透射光。我們可以對(duì)
金屬層內(nèi)的損失進(jìn)行積分
來(lái)計(jì)算鍍金層內(nèi)的吸收率。
計(jì)算玻璃上的金屬薄層光學(xué)特性的計(jì)算模型
如果你對(duì)計(jì)算非法線入射角的入射光感興趣，那么還必須關(guān)注建模域的高度，也就是材料界面和端口邊界條件之間的距離。這個(gè)距離必須足夠大，以便任何消逝場(chǎng)在建模域內(nèi)下降到近似于零。
這樣做與端口邊界條件有關(guān)，因?yàn)樗荒芸紤]電磁場(chǎng)的傳播分量。任何到達(dá)端口邊界條件的場(chǎng)的消逝分量都會(huì)被強(qiáng)制反射，所以我們必須把端口邊界放在離材料界面足夠遠(yuǎn)的地方。在大多數(shù)情況下是很難確定消逝場(chǎng)傳播多遠(yuǎn)。這里有一個(gè)簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)法則，那就是將端口邊界條件放在離材料界面至少半個(gè)波長(zhǎng)的地方，并檢查使域變大是不是會(huì)改變結(jié)果。
下面的樣本結(jié)果顯示了透射、反射和吸收光，以及它們的總和，它們的總和應(yīng)該總是等于1。
展開 