Essential Macleod这软件,我主要是拿它来干双面镀膜的模拟活儿。传统上它的设计挺简单,就是一层层完全干涉的薄膜堆起来,膜只涂在基板的一面。但真正有用的其实是Stack功能,它是一整组膜层和基板连在一起,两边都是平行的。这是因为基板的材料得统一,光线照进去出出来角度才会一样。 这个Stack里头,膜层是被介质或者说基底给隔开的。介质到底是啥,就看它的材料和厚度来定。咱照进去的那个介质和最后出来的那个介质都挺大,是半无限的,中间那些夹在中间的厚度就有限了。膜层这边得保持完全的一致性,也就是要彻底干涉才行,这跟真的膜层还有基底的情况是一样的,毕竟咱们得考虑基板后面反射光或者镀膜的影响。 那为什么介质或者基底就不支持干涉呢?这就是个系统问题了。基板的厚度一般都是毫米级的,比起纳米长了好几倍,光线走的路差就变得很大。入射角、波长还有厚度稍微变一点点,对那个路径差来说影响其实很小,但要是换算成相位变化那可就大了去了,毕竟里头的波长多着呢。当各种光线混在一起的时候,干涉条纹全被冲没了,只剩个总的光强了。 咱们平时在搞设计文档的时候,通常都默认是用最准直的单色光来算的,那点入射角和波长的变化对效果影响都微乎其微,可以忽略不计。这时候设计里就存在完全相干的效果。要是基板太厚的话(看图1),咱就压根不用考虑干涉了。但要是想算基板的干涉效果呢?那就得把基板也当成一层薄膜来看待。 另外一个问题是如果角度或者波长的变化还是挺大的,哪怕设计里的层显示出干涉变少了,那还会发生啥呢?这就是所谓的部分相干情况。好在Stack这个工具里有这个计算参数。它会考虑到光不是绝对准直的(用圆锥半角表示)和不是绝对单色的(用光谱带宽表示)这两种情况对结果的影响。不过这个功能在Design文档里是没的(除非是在Stack里设置,后面会细说)。 Stack表格的第一栏叫Medium Type,有两个选择:Parallel或者Wedge。 我们假设的接收器灵敏度都是均匀的。这东西可能收不全所有的光线,因为有些光在不同表面之间来来回回反射后就跑了。 两种极端情况是这样的:一种是Parallel模式,它啥都收;另一种是Wedged模式,它只收最近那个表面反射回来的光。假设其他的反射光都跑出系统没了,那Wedged就不算这些反射光了。要是咱们有个成像系统的话,Wedged算出来的就是实际看到的像,Parallel算出来的是所有可能的光加起来。所以它们之间的区别就是杂散光啦(看图2)。 给你看个例子啊(看图2上部),咱在Design界面里勾选Display Setup对话框里的Medium这一项就能加上Medium Type和Medium Thickness这两列。然后咱们把3毫米厚的平行基板加上背面膜层再搞定出射介质是空气就行了。 一般来说薄膜材料的消光系数都不太准,太厚了就不能用了。 对于厚的材料来说更靠谱的做法是给定厚度内的透射率。 因为这个参数比吸收系数更容易测到,所以我们就用它来定义Stack里介质的属性了。 要是想用这个新功能啊,先打开Design软件菜单里选New-Stack也一样能行哦。