TFCalc設(shè)計(jì)膜層方法指導(dǎo)簡(jiǎn)單

1、-. z.TFCalc設(shè)計(jì)膜層方法指導(dǎo)簡(jiǎn)單假設(shè)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)反射率99.9%高反膜系波長(zhǎng)10600nm：條件：1基底材料：GaAs2膜料：ZnSe，YF3具體步驟：1 點(diǎn)擊TFCalc圖標(biāo)進(jìn)入其操作界面：圖中彈出對(duì)話框，要求輸入要編輯的文件名。因?yàn)槲覀兪且戮幠は?，則點(diǎn)擊取消按鈕，則只顯示如下界面：圖中自左到右的菜單名稱中文意思分別是：文件、編輯、修改、運(yùn)行、結(jié)果、雜項(xiàng)和幫助。點(diǎn)擊其中的任何一項(xiàng)將彈出其包含的菜單容。2點(diǎn)擊第一項(xiàng)File，彈出如下菜單項(xiàng)：左圖中的中文意思自上到下分別是：新建膜系文件重新翻開(kāi)膜系文件關(guān)閉膜系文件保存膜系文件以其他的文件名保存膜系文件恢復(fù)原始文件打印膜系打印設(shè)置退出

2、TFCalc關(guān)于TFCalc3 點(diǎn)擊第一項(xiàng)New Coating彈出如下編輯環(huán)境對(duì)話框：上圖左邊圖中英文對(duì)應(yīng)的中文意思分別是：Angle角度Incident Medium入射介質(zhì)Substrate基底Front Layer基底前面Back Layer基底后面E*it Medium出射介質(zhì)在上圖的右邊框分別輸入：Reference Wavelength(參考波長(zhǎng))：1580Illuminate光源：WHITE白光Incident angle入射角：0.0Incident medium入射介質(zhì)：AIR空氣Substrate基底GaAs砷化鎵Thickness厚度mm1一般不考慮基底材料的厚度E*i

3、t medium出射介質(zhì)GaAs如果是透視膜系，則出射介質(zhì)一般是空氣Detector探測(cè)器：IDEA(理想探測(cè)器)First Surface第一面Front注：光源、基底材料、探測(cè)器應(yīng)該分別在Illuminate、substrate、detector庫(kù)中存在。這些庫(kù)可以增減。4 點(diǎn)擊下面的Analysis Parameters分析參數(shù)按鈕，彈出下面的對(duì)話框：因?yàn)楸纠覀兛紤]是入射角為0的條件，因此選中第一項(xiàng)的圓形無(wú)線電按鈕-Range of wavelengths波長(zhǎng)圍nm，其他的均不選。點(diǎn)擊OK按鈕，返回上一層對(duì)話框，再點(diǎn)擊OK按鈕，顯示如下的反射率與波長(zhǎng)的關(guān)系曲線圖該圖顯示的沒(méi)有鍍膜情況下

4、，基底材料的反射率：圖上方的英文字符列出了該圖成立的環(huán)境條件。現(xiàn)在我們可以進(jìn)入下一步具體的膜系結(jié)果設(shè)計(jì)，一般高反膜系的構(gòu)造是(HL)sH，其中s是大于0的正整數(shù)。5 點(diǎn)擊Modify菜單，彈出如下菜單項(xiàng)選擇項(xiàng)：左邊菜單項(xiàng)從上到下對(duì)應(yīng)的中文意思是：環(huán)境膜堆公式前面層后面層組單一目標(biāo)連續(xù)目標(biāo)注釋可變材料環(huán)境材料基底光源探測(cè)器分布6 編輯膜系，有2種方法可以編輯膜系，下面我們分別介紹：1使用膜堆公式a選擇Stack Fomula，彈出如下膜堆公式窗口：圖中的英文意思如下：Enter the formula. The substrate is the left of the first layer：輸

5、入公式，基底在第一層的左邊；Material材料：后面框輸入材料名稱Thickness：厚度：后面框輸入厚度值四分之一波長(zhǎng)數(shù)，該值最好為大于0的正整數(shù)Optimize優(yōu)化：后面的框輸入yes或NoGroup組：后面的框輸入1下面的3個(gè)按鈕的意思是：Generate Layers：生成膜系，完成后點(diǎn)擊該按鈕將生成膜系中間是取消Clear formula：去除公式。點(diǎn)擊該按鈕將不保存已經(jīng)輸入的膜堆公式，否則將下次進(jìn)入該對(duì)話框?qū)⒊霈F(xiàn)上次輸入的膜堆公式輸入膜堆公式，選擇H高折射率材料和L(低折射率材料)等參數(shù)后的對(duì)話框如下：如上圖所示，膜堆公式為(HL)8H，省略了G，完整的應(yīng)該是G(HL)8H，意思

6、是：GHLHLHLHLHLHLHLHLH厚度選擇7是因?yàn)槲覀冊(cè)诃h(huán)境對(duì)話框中將參考波長(zhǎng)選擇為1580nm已經(jīng)調(diào)好波長(zhǎng)值，最好是10600能整除的數(shù)，此地我們?cè)O(shè)為7，71580nm比擬接近10600nm。如果發(fā)現(xiàn)不適宜可以調(diào)整該值。點(diǎn)擊generate layers按鈕，生成膜系(b)選擇modify菜單中的第三項(xiàng)Layer-Front，彈出如下窗口：圖中顯示的是我們剛剛生成的膜系，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖下方滑動(dòng)框的空白處，可以看到該膜系一共17層。圖中的英文意思是：Layer：層；Material：膜料；QWOT：四分之一波長(zhǎng)數(shù)；Thickness(nm)：厚度該厚度為物理厚度，與QWOT是相關(guān)的，二者的

7、關(guān)系：n*d=，式中，n是膜層的折射率，d是膜層的物理厚度，是參考波長(zhǎng)，N是QWOT。例如我們來(lái)計(jì)算第一層：d=1150.74nm，與實(shí)際結(jié)果有偏差，可能是折射率數(shù)據(jù)或波長(zhǎng)不是四分之一相關(guān)的原因Constran：強(qiáng)制；Needles：針優(yōu)化圖形最上方是二個(gè)選擇菜單Options和More Options，其功能稍后再介紹。至此我們已經(jīng)完成了利用第一種方法膜系設(shè)計(jì)。2直接在Layer-Front窗口輸入數(shù)據(jù)a選擇modify菜單中的第三項(xiàng)Layer-Front，彈出如下窗口：b點(diǎn)擊該窗口上方的Options選擇，則彈出如下菜單項(xiàng)選擇項(xiàng)：圖中菜單項(xiàng)選擇項(xiàng)自上到下的意思是：增加前面膜層刪除前面膜層打

8、印前面膜層從拷貝前面膜層從附加前面膜層前面膜層順序倒轉(zhuǎn)合并前面膜層計(jì)算等價(jià)折射率計(jì)算等價(jià)膜堆顯示膜層總厚度從文件.從讀取膜層數(shù)據(jù)將膜層數(shù)據(jù)保存在文件中將膜層數(shù)據(jù)保存在剪切板替代膜層數(shù)據(jù)c選擇菜單項(xiàng)選擇擇項(xiàng)的第一項(xiàng)Add Front Layers彈出下面對(duì)話框：點(diǎn)擊OK，彈出Layer-Front窗口，在第一列中出現(xiàn)膜層數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是缺省數(shù)據(jù)，分別將光標(biāo)移動(dòng)要修改的位置，輸入正確的數(shù)據(jù)。d重復(fù)c操作屢次，直至膜層到達(dá)17層；e點(diǎn)擊show Thickness Totals則彈出下面信息框：從左圖中我們可以知道膜層的厚度情況：ZnSe膜料層厚度：10350.30nmYF3膜料層厚度：15913.6

9、7nm總厚度：26263.97nm最薄層厚度：1150.03點(diǎn)擊OK返回。最終的結(jié)果與采用膜堆公式得出的結(jié)果一樣。注意：當(dāng)所設(shè)計(jì)的膜層規(guī)律性比擬強(qiáng)，并且層數(shù)較多，采用膜堆公式方法簡(jiǎn)單；當(dāng)膜層較少采用直接輸入方法就可以；當(dāng)所設(shè)計(jì)的膜系是增透膜系時(shí)，必須修改下面的容：進(jìn)入modify菜單，選第一項(xiàng)，將環(huán)境對(duì)話框中的出射介質(zhì)改為AIR；第二步選擇Layer-Front窗口上方的Options菜單的Save Data in File選擇項(xiàng)，彈出下面的對(duì)話框：輸入文件名并選擇目錄后點(diǎn)擊保存按鈕即可。第三步選擇modify菜單中的第三項(xiàng)Layer-Back，出現(xiàn)一個(gè)空白的基底后外表窗，選擇該窗口上方的Op

10、tions菜單里的Read Data From File選擇項(xiàng)，從彈出的對(duì)話框中選擇你剛剛保存的文件，點(diǎn)擊翻開(kāi)即完成操作。下面我們將要看看我們?cè)O(shè)計(jì)的高反膜系是否滿足要求。7 按鍵盤上的F3”或F6”鍵，則顯示如下列圖形：上圖顯示的是反射率與是波長(zhǎng)的關(guān)系。圖形上方的文字描述了該圖是在什么環(huán)境下生成的，其局部的英文單詞出現(xiàn)在環(huán)境對(duì)話框中，并已解釋，在此不再解釋，其中Polarization意思是偏振，后面出現(xiàn)的AVE表示平均偏振。如果要了解透射率、吸收率等參數(shù)與波長(zhǎng)的關(guān)系以及提高圖形的分辨率，雙擊該圖，出現(xiàn)下面的對(duì)話框，修改該對(duì)話框的相關(guān)選擇，可以滿足你的要求。圖中英文的意思分別是：Display(顯示)：點(diǎn)擊右邊的箭頭將會(huì)出現(xiàn)下拉菜單，從該菜單中我們可以選擇透視、吸收、PSI等與波長(zhǎng)的關(guān)系Polarization(偏振：后面有3個(gè)選項(xiàng)(可以都選上)。分別是平局偏振光、P偏振光和S偏振光*-A*is Units(*軸單位)：點(diǎn)擊其右邊的箭頭將出現(xiàn)下拉菜單，從該菜單中我們可以改變*軸單位為波數(shù)等*-A*is Range(*軸圍)：后面有2個(gè)圓按鈕，其中