Macleod Stack案例
& j) z# [# d5 ?- o
# b( @$ D9 H, a* q# k6 F从一个简单的系统开始,基底是BK7玻璃,5 mm厚,两边镀膜,入射和出射介质都为空气。目标是产生一个长波通滤波器,阻带区间是400 nm-600 nm,通带区间是635 nm-1000 nm。我们在基底的任一侧放置四分之一波膜堆,改变参考波长,使其覆盖整个阻带,为了提高通带区域的透射率,我们需要进行细化设计。初始设计为:( `' n' G. b4 ~
Coating1:(HL)^15H λ0=440nm' x* J) H, l+ [# Q8 Y% b! k+ D- V
Coating2:(HL)^15H λ0=550nm
9 r! C3 K( f( |) ], |
8 R. }. b, v( ~& P) AH表示Ta2O5, L 表示SiO2 。
+ j8 f/ d$ n B$ k) L) v# L' ^' ^* N$ z' A9 }/ O
+ f7 U" r# r. d. G" y; R3 d# B
/ L: w b* C l( w6 |6 _6 T# s) z" H
+ r8 D; ?( S& x' b' r0 M/ b$ T& k" t, g8 [
在这里我们用动态图工具选择参考波长,这样可以完全覆盖整个阻带。之后我们通过优化去除通带的波纹。除了两边的最外4层,将其他层都锁定,使得在优化过程中可以先忽略阻带部分注意这只是个初始的设计,后边去除纹波时还要做调整。
% A g6 K% p' y8 f* C4 P7 N
: b5 W1 l9 |; f' N) R2 s ~9 ]( r& P该系统如图1-1所示。将该系统输入到一个堆栈文件中,我们首先要说明它有三层介质,入射介质是空气,紧接着是玻璃介质,最后的出射介质也是空气。在玻璃介质的前表面镀膜1。虽然实际上,膜2是镀在玻璃介质的后表面,但在导入堆栈中时我们将膜2视为镀在空气出射介质的前表面。这意味着在该例子中,第二膜层设计时假定入射介质是玻璃,出射介质和基底是空气。这显然是不对的,因为设计文件中要求入射介质是空气,基底是玻璃。为了纠正这一点,我们要确定膜层方向(Coating Direction)输入的是反向(Reversed),实际上,堆栈文件通常会自动处理。
5 Z+ Y5 L' N, X+ U/ f4 `$ N
( v4 P/ u4 N9 ^, Q p5 h3 U( p
5 Y+ I p1 d" O7 y6 A0 t3 {( \7 g' C ?图1-1. 两边镀膜的玻璃基底,入射和出射介质为空气的简单系统。
, I& t4 j& t# X( w9 {: {2 B+ f2 u ' }% F; R4 r" |/ c
! ?9 V, y ~5 B* t+ d# N' ]: ^) W, \
6 @" D3 ]+ O: N2 p" k+ P图1-2.输入参数的堆栈文件。注意BK7介质的介质类型是楔形。# g$ n B0 |3 I+ v; D' A) S/ I
8 E) p1 O! ^4 J' L8 i* B8 y
图1-2给出了堆栈文件中的参数设计。注意BK7介质的介质类型是楔形(Wedged)。点击单元格把类型从楔形切换到平行,然后返回。在介质中光束可向后反射也可向前反射,光束是无序的结合在一起。另一种是完全消除干涉作用,仅增加辐照度。但是如果两个表面没有完全对齐,光线就会逐渐偏离系统。有两种极端的情况。一是表面完全对齐,多层反射光束仍然在系统口径中,这种情况下介质类型是属性平行(Parallel)。另外一种情况是,光束除了在第一个表面反射,其他表面的反射光完全偏离了系统,这种叫楔形(Wedged)。
* Y! Z6 L& L" n8 Y3 u$ ^9 i* `, p; {/ X3 o' J
I% @# F C9 Y: K' I
|