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由于電子的德布羅意波長(zhǎng)非常短，透射電子顯微鏡的分辨率比光學(xué)顯微鏡高的很多，可以達(dá)到0.1~0.2nm，放大倍數(shù)為幾萬(wàn)~百萬(wàn)倍。因此，使用透射電子顯微鏡可以用于觀察樣品的精細(xì)結(jié)構(gòu)，甚至可以用于觀察僅僅一列原子的結(jié)構(gòu)，比光學(xué)顯微鏡所能夠觀察到的最小的結(jié)構(gòu)小數(shù)萬(wàn)倍。

、不同結(jié)構(gòu)寬度的透射率對(duì)比左：文獻(xiàn)中的圖，右：本案例的結(jié)果 ?? 10、不同結(jié)構(gòu)周期的透射率對(duì)比左：文獻(xiàn)中的圖，右：本案例的結(jié)果 ?? 11、不同環(huán)數(shù)量的透射率對(duì)比左：文獻(xiàn)中的圖，右：本案例的結(jié)果 ?? 12、中間“X”結(jié)構(gòu)不同角度的透射率對(duì)比左：文獻(xiàn)中的圖，右：本案例的結(jié)果 ??

在界面上反射的光通過(guò)這個(gè)內(nèi)部端口，然后通過(guò)監(jiān)測(cè)反射率的邊界，并在完美匹配層中被吸收。 下面的圖中顯示了透射率、反射率和吸收率的樣本結(jié)果。它們與光滑表面和周期性變化表面的結(jié)果明顯不同。請(qǐng)注意，入射角的掃描在偏離法線 85° 時(shí)終止。當(dāng)然，對(duì)于運(yùn)行的每個(gè)不同的隨機(jī)幾何案例，這些圖看起來(lái)會(huì)略有不同。法向入射到粗糙玻璃表面的透射率、反射率和吸收率。

圖2（c）給出了顆粒層固含率隨時(shí)間的演化。初始時(shí)刻顆粒層固含率設(shè)置為0.36，由于顆粒層的膨脹，局部最大固含率在4ms時(shí)刻降低到0.1。為了更好地展示固含率沿沖擊方向的變化，圖2（c）中的右側(cè)圖例最大固含率設(shè)置為0.1。隨著時(shí)間的演化，顆粒層寬度逐漸增大，固含率逐漸降低。這是因?yàn)楦咚贇怏w的夾帶作用使得固體顆粒層形成沿沖擊方向的運(yùn)動(dòng)、膨脹的趨勢(shì)。

幸運(yùn)的是，在許多情況下，我們尋找低平均透射率或高平均反射率，那么峰值問(wèn)題就不那么令人擔(dān)心。但也有一些應(yīng)用要求絕對(duì)透射率低于一定水平。在這種情況下，導(dǎo)數(shù)目標(biāo)可以幫助。 具有很寬截止帶的邊緣濾光片往往會(huì)出現(xiàn)尖峰[1]，這些峰值具有較高透射率，并且在光譜范圍上很窄。這是由濾光片的核心腔體結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的。腔體的存在會(huì)稍微擴(kuò)展特性，因此有時(shí)會(huì)采用優(yōu)化或合成工藝來(lái)引入它們。

這也通常會(huì)增加一些尖峰，特別是在高反射和低透射率區(qū)的短波端。這個(gè)尖峰問(wèn)題沒(méi)有完全的解決辦法。幸運(yùn)的是，在許多情況下，我們尋找低平均透射率或高平均反射率，那么峰值問(wèn)題就不那么令人擔(dān)心。但也有一些應(yīng)用要求絕對(duì)透射率低于一定水平。在這種情況下，導(dǎo)數(shù)目標(biāo)可以幫助。 我們看一個(gè)邊緣大概在700nm的短波通濾光片，我們希望可見(jiàn)光區(qū)域的透射率小于0.1%，并且在到1000nm具有高透射率。

圖4 S-偏振光透射率 VS 占空比 圖4計(jì)算了鋁納米線柵偏振器的S-偏振光透射率作為光柵占空比的函數(shù)，仿真結(jié)果表明，對(duì)于50%的占空比，S-偏振光透射率約為8e10^-5，對(duì)于更大的占空比因子，S-偏振光透射率降低至10^-10。對(duì)于可制造的器件來(lái)說(shuō)，10^-3量級(jí)的S-偏振光透射率更為現(xiàn)實(shí)。

圖4 S-偏振光透射率 VS 占空比 圖4計(jì)算了鋁納米線柵偏振器的S-偏振光透射率作為光柵占空比的函數(shù)，仿真結(jié)果表明，對(duì)于50%的占空比，S-偏振光透射率約為8e10^-5，對(duì)于更大的占空比因子，S-偏振光透射率降低至10^-10。對(duì)于可制造的器件來(lái)說(shuō)，10^-3量級(jí)的S-偏振光透射率更為現(xiàn)實(shí)。

如圖3c所示，PVDF和Nano-PE紡織品經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)和選擇，分別匹配發(fā)射型和透射型輻射冷卻模型。所選擇的PVDF和Nano-PE紡織品在整個(gè)MIR區(qū)域分別實(shí)現(xiàn)了高發(fā)射率(90.0%)和高透射率(96.9%)，而前者也具有接近POM紡織品的高太陽(yáng)反射率(95.1%)，分別符合發(fā)射型和透射型輻射冷卻模型。

圖1.在通帶具有出色的透射率，但是截止帶有峰值會(huì)影響性能。 我們看一個(gè)邊緣大概在700nm的短波通濾光片，我們希望可見(jiàn)光區(qū)域的透射率小于0.1%，并且在到1000nm具有高透射率。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我們使用無(wú)色散材料，入射介質(zhì)折射率為1.00，基底為1.52，薄膜材料為1.45（L）和2.35（H）。

右圖展示了當(dāng)前的透射光譜，可以看出透射帶尚未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 目標(biāo)：250~400 nm, 0°入射時(shí)的透射率趨近于0% 420~700 nm，0°入射時(shí)的透射率趨近于100% 740~1050 nm，0°入射時(shí)的透射率趨近于0% 使用trf算法優(yōu)化基板前后所有膜層的厚度，目標(biāo)是在截止帶透射率接近0%，通帶透射率接近100%。

1、案例介紹 分離式霍普金森壓桿（Split Hopkinson Pressure Bar, SHPB）主要用于研究材料在高應(yīng)變率（1e2～1e4?s^?1）下的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為，如應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、應(yīng)變率效應(yīng)、溫度效應(yīng)以及失效模式等。 本案例主要介紹基于ABAQUS韌性金屬材料的SHPB常規(guī)仿真建模方法以及波形整形、等效載荷加載等仿真內(nèi)容。

需求分析 為設(shè)計(jì)一個(gè)入射角為22.5°，透射率為60%，反射率為40%的分光鏡可以使用兩種設(shè)計(jì)思路，第一種為第一面的透射率為60%，反射率為40%，第二面為100%全透射；第二種為兩面的設(shè)計(jì)相同，但需要計(jì)算第一面和第二面的光譜參數(shù)。 從工程角度分析，一般選擇第二種設(shè)計(jì)方案，原因兩個(gè)面均承擔(dān)分光效果比一個(gè)面承擔(dān)分光效果要更可靠且制備時(shí)僅需優(yōu)化一種膜系。

要求該波段內(nèi)的平均透射率偏差不超過(guò)±8%，且p光與s光的平均透射率之差的絕對(duì)值小于6%。 設(shè)計(jì)結(jié)果 設(shè)計(jì)結(jié)果如圖所示，在45°入射條件下，530–570?nm波段實(shí)現(xiàn)了平均透射率偏差不超過(guò)±8%，且p光與s光的平均透射率之差的絕對(duì)值小于6%。 設(shè)計(jì)流程 該分光膜的初始結(jié)構(gòu)用了一系列LMHM的形式，其中M是中間折射率介質(zhì)層。

涂層可以附著在任何光學(xué)表面上，以在系統(tǒng)級(jí)執(zhí)行透射或偏振分析。涂層的效果也包括在衍射分析中，例如MTF，PSF，耦合效率等。標(biāo)準(zhǔn)涂層設(shè)計(jì)庫(kù)（抗反射，高通和低通濾波器，帶通濾波器等）也包括在內(nèi)包括最常用的涂料。鍍膜的透射率和反射率：可以顯示反射率或透射率與波長(zhǎng)，入射角或兩者的鍍膜性能。電子表格涂層編輯器允許修改多層堆棧。涂層可以優(yōu)化（精制）。

通過(guò) Nelder-Mead 算法優(yōu)化所有層的厚度，目標(biāo)是在45°入射角下，使625–725?nm范圍內(nèi)的透射率盡可能高，同時(shí)將400–565?nm范圍內(nèi)的平均透射率最小化。

在前面的篇幅曾提到，本案例中的AR鍍膜具有1%的反射率和99%的透射率。另外由于此鍍膜不會(huì)受入射光的吸收率、波長(zhǎng)和角度等因素影響，我們可以在文字檔中以 "I.穿透率(transmission)" 的方式描述理想鍍膜，如下:COAT I.99將以上這行文字加入文件中。

關(guān)于項(xiàng)目合并功能的更多信息: Tutorial: Merge Project 膜堆疊加后的項(xiàng)目如上圖所示，可以看到此時(shí)的截止帶已經(jīng)滿足了指標(biāo)，但通帶平均透射率仍不達(dá)標(biāo)且有較多波紋。 通過(guò) Nelder-Mead 算法優(yōu)化所有層的厚度，目標(biāo)是在45°入射時(shí)，750-1100 nm最大化透射率，400-690 nm最小化透射率。

可以觀察到，s偏振光在波段兩端（約400?nm與700?nm附近）的透射率明顯升高，不符合設(shè)定的分光要求。 關(guān)于公式工具的更多信息: Tutorial: Formula Tool 采用 Nelder-Mead 算法對(duì)各層厚度進(jìn)行優(yōu)化，目標(biāo)是在400–700?nm波段、45°入射條件下，最大化p偏振光的透過(guò)率，同時(shí)最小化s偏振光的透射率。

表征光學(xué)材料的參數(shù)包括熱導(dǎo)率、密度熱容積、折射率以及折射率的1階、2階導(dǎo)數(shù)，以及熱膨脹系數(shù)。固體非光學(xué)材料只具有熱性質(zhì)。流體通過(guò)一個(gè)熱對(duì)流系數(shù)表征，并假設(shè)流體會(huì)保持它的溫度不變，即流體中的熱能是不守恒的。 透射率元件中的熱致波前畸變主要包括兩個(gè)部分：（1）由折射率變化導(dǎo)致波前畸變以以及（2）由溫度導(dǎo)致的厚度變化所引起的波前畸變。