從一個簡單的系統(tǒng)開始,基底是BK7玻璃,5 mm厚,兩邊鍍膜,入射和出射介質(zhì)都為空氣。目標(biāo)是產(chǎn)生一個長波通濾波器,阻帶區(qū)間是400 nm-600 nm,通帶區(qū)間是635 nm-1000 nm。我們在基底的任一側(cè)放置四分之一波膜堆,改變參考波長,使其覆蓋整個阻帶,為了提高通帶區(qū)域的透射率,我們需要進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)。初始設(shè)計(jì)為:
Coating1:(HL)^15H λ0=440nm
Coating2:(HL)^15H λ0=550nm
H表示Ta2O5, L 表示SiO2 。
在這里我們用動態(tài)圖工具選擇參考波長,這樣可以完全覆蓋整個阻帶。之后我們通過優(yōu)化去除通帶的波紋。除了兩邊的最外4層,將其他層都鎖定,使得在優(yōu)化過程中可以先忽略阻帶部分注意這只是個初始的設(shè)計(jì),后邊去除紋波時還要做調(diào)整。
該系統(tǒng)如圖1-1所示。將該系統(tǒng)輸入到一個堆棧文件中,我們首先要說明它有三層介質(zhì),入射介質(zhì)是空氣,緊接著是玻璃介質(zhì),最后的出射介質(zhì)也是空氣。在玻璃介質(zhì)的前表面鍍膜1。雖然實(shí)際上,膜2是鍍在玻璃介質(zhì)的后表面,但在導(dǎo)入堆棧中時我們將膜2視為鍍在空氣出射介質(zhì)的前表面。這意味著在該例子中,第二膜層設(shè)計(jì)時假定入射介質(zhì)是玻璃,出射介質(zhì)和基底是空氣。這顯然是不對的,因?yàn)樵O(shè)計(jì)文件中要求入射介質(zhì)是空氣,基底是玻璃。為了糾正這一點(diǎn),我們要確定膜層方向(Coating Direction)輸入的是反向(Reversed),實(shí)際上,堆棧文件通常會自動處理。
圖1-1. 兩邊鍍膜的玻璃基底,入射和出射介質(zhì)為空氣的簡單系統(tǒng)。
圖1-2.輸入?yún)?shù)的堆棧文件。注意BK7介質(zhì)的介質(zhì)類型是楔形。
圖1-2給出了堆棧文件中的參數(shù)設(shè)計(jì)。注意BK7介質(zhì)的介質(zhì)類型是楔形(Wedged)。點(diǎn)擊單元格把類型從楔形切換到平行,然后返回。在介質(zhì)中光束可向后反射也可向前反射,光束是無序的結(jié)合在一起。另一種是完全消除干涉作用,僅增加輻照度。但是如果兩個表面沒有完全對齊,光線就會逐漸偏離系統(tǒng)。有兩種極端的情況。一是表面完全對齊,多層反射光束仍然在系統(tǒng)口徑中,這種情況下介質(zhì)類型是屬性平行(Parallel)。另外一種情況是,光束除了在第一個表面反射,其他表面的反射光完全偏離了系統(tǒng),這種叫楔形(Wedged)。
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