一.概述 [w-#
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鏡頭設(shè)計當(dāng)中,有時我們需要對特定波長進(jìn)行反射或透射,這種時候往往需要通過膜層來實現(xiàn)。SYNOPSYS中內(nèi)含一個用于設(shè)計和分析多層涂層的薄膜程序?梢酝ㄟ^在命令行窗口輸入FILM訪問該功能。 nEP3B'+
膜層設(shè)計有common、analysis及design三種模式。Common是默認(rèn)模式,用來存取膜層文件。如果您想將設(shè)計的堆棧應(yīng)用于鏡頭表面,堆棧文件名必須采用' CUSTOMXX '的格式,其中XX為01-10。 :o87<)
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Analysis可以繪制膜層傳輸、反射波長圖例,針對特定角度評估波長,或是針對特定波長評估角度。能夠反映膜層的性能。 tkff\W[JU
Design用以設(shè)計膜層,膜層構(gòu)建采用堆棧方式,您往往從基板開始往上設(shè)計。需要注意膜層最多可以設(shè)計50層。SYNOPSYS中擁有已經(jīng)設(shè)計好的涂層材料列表,您可以通過數(shù)據(jù)表中>膜層進(jìn)行設(shè)計,膜層信息可以在幫助手冊中找到。在RFILM文件中,您需要對膜層的入射介質(zhì)和基板進(jìn)行指定。第一個TH-INDEX條目表示入射介質(zhì),最后一個TH-INDEX條目表示基板。 4/_!F'j
如下為一個四分之一波的涂層,其定義在BK7的表面。 .
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宏文件 i5_l//]
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接下來我們將進(jìn)一步展示SYNOPSYS的膜層設(shè)計(design)功能。設(shè)計一個30層的定制膜層,當(dāng)濾光片以45°角放置時,可以反射紅光,透射藍(lán)光。 6OJhF7\0&
宏文件 c/=\YeR
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該宏文件定義了在45°角時,0.4-0.6um波段的反射率為0,而0.62-0.8波段的平均反射率為1。FIX指令使程序?qū)⒃O(shè)計與常用材料的數(shù)據(jù)庫相匹配,它也用輸出顯示該數(shù)據(jù)庫。 ,1.Td=lY$
其輸出反射圖例如下所示: IFZw54
~ 588md :
可以見到膜層設(shè)計符合我們的設(shè)計要求。 mVN\
在Command Window中向上滾動滑條,可以看到如下內(nèi)容: LF)wn-C}
G)f!AuN=
其輸出滿足如下關(guān)系式: ^rO!-
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其中:n表示折射率,dp表示物理厚度,λ0表示波長,do表示光學(xué)厚度。 \IEuu^
我們再嘗試將膜層鍍膜到鏡片上。打開鏡頭文件與宏文件。 $"}[\>e*{
宏文件和鏡頭文件 |N3#of(
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我們設(shè)計了四層的薄膜,基底指數(shù)為1.671,并令0.45-0.7的透射率在1左右。 )4hA Fy6l
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可以看出再大部分可視范圍內(nèi)傳輸率都在0.98以上。 H(O|y2
但是這個結(jié)果是基于從synopsys數(shù)據(jù)庫中獲取的折射率——這適用于塊體材料。當(dāng)沉積成薄膜時,折射率通常是不同的,這里我們要考慮這個差異。為此,我們創(chuàng)建了一個自定義材料庫并定義了相應(yīng)的插值系數(shù),實踐中,這些系數(shù)可以通過鍍膜供應(yīng)商獲得。 'Q=(1a11
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宏文件 yMmUOIxk\
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現(xiàn)在,我們利用剛剛定義的材料創(chuàng)建一個新的膜層 >z%WW&Z'
宏文件 0zsmZ]b5E
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并將其應(yīng)用再鏡頭上。 5{IbKj|
宏文件 ELg$tc
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在命令行窗口中輸入XCOLOR來查看結(jié)果。 g5x>}@ONq7
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可以看到透射顏色為白光,在可視范圍內(nèi)有著良好的透射。