完全自動(dòng)化的設(shè)計(jì)和制造,所需要的只是一個(gè)規(guī)格要求和一個(gè)開始按鈕,但是到目前為止,實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)還有一段路要走。對(duì)于光學(xué)薄膜的設(shè)計(jì),我們?nèi)匀恍枰獜臉I(yè)人員豐富的技能和經(jīng)驗(yàn)。好消息是,Macleod強(qiáng)大的優(yōu)化與合成技術(shù)可以將這個(gè)苦差事從設(shè)計(jì)操作中解脫出來。從業(yè)人員所需要的只是對(duì)如何以及何時(shí)使用它們的一點(diǎn)了解。優(yōu)化和合成是相似的,但優(yōu)化實(shí)質(zhì)上改善了現(xiàn)有設(shè)計(jì),而合成實(shí)際上可以構(gòu)建一個(gè)膜系。 O.M1@w]
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,EBE 計(jì)算機(jī)無法判斷膜系好或者壞等屬性。他們能做的最多就是認(rèn)識(shí)到一個(gè)數(shù)字大于或小于另一個(gè)數(shù)字。因此,我們必須將好或差的屬性轉(zhuǎn)換為一對(duì)數(shù)字的比較。每個(gè)數(shù)字都被稱為品質(zhì)因子。在Essential Macleod中,較小的品質(zhì)因子意味著更好的設(shè)計(jì)。 VU#7%ufu&
2<6UwF 設(shè)置評(píng)價(jià)函數(shù)的第一個(gè)基本要素是指定所需的性能。 這是通過一組目標(biāo)來完成的。 在最簡(jiǎn)單的情況下,每個(gè)目標(biāo)完全獨(dú)立于任何其他目標(biāo)(我們很快討論目標(biāo)鏈接),并且?guī)缀蹩梢允侨魏慰捎?jì)算的性能參數(shù)。評(píng)價(jià)函數(shù)將目標(biāo)和當(dāng)前表現(xiàn)結(jié)合到一個(gè)數(shù)字M中: k:%%/ TqQ[_RKg2 其中M是品質(zhì)因子,T是目標(biāo)值,X是實(shí)際值,A是公差,W是權(quán)重,p是引起誤差的冪數(shù)。 a9Vi]; zm# ?W 圖1.一種陷波濾波器,通過對(duì)開始的四分之一堆棧的所有層進(jìn)行優(yōu)化而實(shí)現(xiàn)。
@F>D+=hS 有時(shí)兩個(gè)目標(biāo)參數(shù)之間的關(guān)系比它們的絕對(duì)值更重要。有時(shí),對(duì)于p和s偏振的反射率應(yīng)該相等而反射率的實(shí)際值相對(duì)不重要。 這需要Target Linking,它將線性關(guān)系中的目標(biāo)組合在一起。具有相同Link Number的所有目標(biāo)的性能屬性首先乘以Link Multiplier然后相加。 然后將單個(gè)目標(biāo)值應(yīng)用于此總和。如果兩個(gè)性能值相等,則它們的乘數(shù)必須相等但符號(hào)相反,并且要將它們的總和的目標(biāo)設(shè)置為零。 ->jDb/a{C
~"bVL[ 膜層是可以鎖定或鏈接的。鎖定的膜層保持固定,不參與優(yōu)化。鏈接層一起移動(dòng),就像它們是一個(gè)單一變量一樣。目標(biāo)文檔中的Thickness選項(xiàng)卡還可以對(duì)要使用的特定材料的總量進(jìn)行約束。 atzX;@"K
ykJ>*z 設(shè)計(jì)文檔中的目標(biāo)還可以指定Context。Context的主要目的是適應(yīng)敏感的材料,即在不同狀態(tài)下具有不同光學(xué)常數(shù)的材料,但Context也可用于設(shè)計(jì)問題,如雙折射材料的抗反射。Context是在設(shè)計(jì)文檔的Context選項(xiàng)卡中定義的。總是有一個(gè)Normal Context,如果忽略該Context,則將其設(shè)置為Normal?梢栽贑ontext中定義膜層和基板。物理厚度在從一個(gè)環(huán)境到另一個(gè)環(huán)境的轉(zhuǎn)換中保持不變。圖2位相關(guān)案例。 ]###w;
[><Tm\(: Context僅限于設(shè)計(jì)文檔。在其他如、stack、vstack、runsheet等中,假定為Normal Context。 I 6O H*6W q 圖2.使用Context屬性的示例。在設(shè)計(jì)文件的Context中,標(biāo)簽基板被聲明為一種敏感材料,在Normal Context中具有材料SiO2的特性,在新添加的Context中具有Al2O3的特性-Abnormal。在normal和abnormal情況下,目標(biāo)被設(shè)置為從400nm到700nm的零反射率,圖中顯示了使用材料MgF2和Ta2O5進(jìn)行優(yōu)化合成的結(jié)果。
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