Essential-Macleod-说明书

2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司1EssentialMacleod光学薄膜设计软件介绍吴新民Email:[e-mail]2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司2软件介绍•它是一款光学薄膜设计和分析软件，•可以计算给定光学薄膜的特性参数，不但包括反射率(reflectance)、透射率(transmittance)和位相(phase),还包括颜色(color),超速的(ultrafast),椭圆偏振量(ellipsometric)，以及波长的0-3阶导数。•可以估算分析中的随机误差，•可以对已知的设计进行改进，或者根据设定的材料和目标进行综合设计。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司3软件介绍•方便创建或编辑各种薄膜，•带有各种薄膜材料和基底材料库，•可以灵活地使用不同的单位，•设计结果可以输出到光学设计软件ZEMAX中去。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司4工具•EssentialMacleod包含大量的工具。主要有：(1)Core:设计编辑器,数据、目标等编辑器，输入/输出，材料管理，性能计算，优化和综合(Refinementandsynthesis),输出到ZEMAX,导纳轨迹(Admittanceloci),电场,辅助设计，(2)vStack:vStack编辑器,vStack性能计算-计算非平面平行(non-parallel-sided)基底和薄膜性能，(3)Runsheet:机器配置和(MachineConfiguration)Runsheet编辑器，2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司5工具（4）Monitorlink:特殊的Runsheet配置，输出监控程序，与特定控制器连接的标准工具(Freestandingtool)，（5）Function:操作编辑器(Operationeditor)和语法检查程序(syntaxchecker),函数求值程序(Functionevaluator)，（6）Simulator:沉积过程模拟器(Processdepositionsimulator)，（7）DWDMAssistant:带通滤波器设计(bandpassfilterdesigns)。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司6系统需求•完全与Microsoft®Windows®操作系统兼容，•Pentium处理器•建议硬盘空间：20-25Mb，•内存：128Mb2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司7文件类型•.dds:设计文件•.npl:绘图文件•.tbl:表格文件•.moc:光学数据•.dst:堆(stack)文件•.np3:3维绘图文件•.pmx：pmx文件2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司8软件主窗口界面2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司9主菜单-File2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司10File介绍－New…(1)Design：弹出带有缺省设计的设计窗口(2)Material：弹出一个建立新材料的表格窗口，可以输入光学常数和波长等数据，(3)OpticalConstant：通过输入的数据得到反射率和透过率曲线，(4)Table：建立一个只读空白表格，栏目自定义，(5)Stack：打开基底和膜层合并的设计和分析的文本窗口，(6)vStack：打开不平行基底和膜层合并的设计和分析的文本窗口，(7)Substrate：建立材料内透过率的表格。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司11File介绍•Open:打开已经有的薄膜文件，•OpenMaterial：列出所有可以选择的材料，•OpenSubstrate：打开基底文件，表格中显示不同波长的内透过率或密度，•OpenReference：打开参考文件。参考文件包含如颜色评介方面所需要的数据。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司12主菜单-Tools2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司13Tools介绍•Materials：打开材料数据表，双击表中任何一个材料，都会弹出这个材料的波长和折射率数据，•LoadZEMAXCoatingFile：其数据可以与zemax交互使用，2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司14主菜单-Options2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司15General2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司16Options介绍－－General(1)DataSources：上面的是当前材料文件夹的路径；下南是参考文件夹的路径。(2)Windows：选择CascadingClose时，当一个设计窗口关闭时，相关的图表窗口都一起关闭；当选择PrompttosaveoldTablesandPlotsbeforeclosingbox时，会在关闭图表前提示是否存盘。选择KeepoldPlotsandTablesdisplayed时，打开新的设计时，原来设计的图表仍然存在。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司17Plotting•图形坐标轴和绘图的定制。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司18Cone•控制StackEditor提供的cone计算，NominalConeSegmentLength：计算特定波长、频率和入射角时的cone响应时，控制Cone用的适应计算。与NominalPlotSegmentLength类似。•BandwidthStep：带宽不为0时，控制步长，•GaussianCalculationScaleFactor：缺省值是2，此时，光束的强度降为轴上的0.0003倍，对大多数的情况可以了，越大，计算越久。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司19Design•控制显示的膜层顺序和计算公式顺序等。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司20ChartStyle•ChartStyles:定义绘图数据的风格。包括颜色、线型等。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司21GeneralUnits•定义各种量的单位。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司22DESIGNWINDOW2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司23设计窗口•选择newdesign进入设计窗口(整个主菜单相应变了)：•(在filedisplaysetup中设置此表格的显示栏目)2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司24膜层编辑－Formula•Formula可以用简化符号编辑薄膜，特别是输入膜层数据很方便。用符号：H,L,A,B,c,d等表示。•膜层厚度表示为基本厚度(basicthickness)的积，如2.5Hor0.4L(如果基本厚度为0.25，则分别表示2.5*0.25=0.625fullwaves和0.4*0.25=0.1fullwaves)。•符号可以表示成一个简单的序列或重复的序列，如：(HL)^63.4H2.1L或((H1.2L2B)^2HL)^3(LBH)^2。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司25Formula窗口2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司26GenerateRugate…•用这个命令容易生成一个有皱褶膜(rugatecoatings)模型。•用大量的分离的变化的折射率层模拟皱褶膜的连续变化的折射率。折射率的变化用改变每层的packingdensity来实现。•GenerateRugate命令可以容易地指定折射率变化，并且控制模拟皱褶结构的层的数目。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司27膜层厚度(thickness)•可以是光学的(optical),几何的(geometrical),物理的(physical)或QWOT。•(1)物理厚度：按物理单位(通常是nm)测量的。这种厚度可以转换为晶振监控规格，或溅射线上的沉积时间，•(2)光学厚度：物理厚度乘以材料的折射率，即光程，再除以参考波长。光学厚度乘以2p就是位相厚度(单位为弧度)。常用光学厚度，(3)QWOT厚度：其数值为4倍光学厚度，•(4)几何厚度：物理厚度除以波长。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司28光学厚度-物理厚度2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司29ScaleThicknesses...•偶尔有某些材料的厚度要按同样的方法改变。•当研究不均匀性时，或需要对通或禁带进行微调时，经常要这样做。•有时候要保持特殊参考波长的值，但要将所有膜层厚度按同样的比例改变。都可以用这个命令容易实现。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司30MatchAngle...•设计时光线都是垂直入射的，但如果是倾斜的，则需要调整相应的薄膜厚度。此命令可以自动调整这个厚度。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司31GlobalEdit…•改变设计中的所有膜层或只改变所选择的膜层。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司32EditMaterials...•可以改变设计中的材料。它只改变设计中的材料。不改变公式中列出符号。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司33Performance•设置绘图的参数。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司343DPerformance...•定义3D坐标轴。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司35PlotOver•将同个设计的多根曲线画在一起。•将不同设计结果的曲线画在一起2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司36Table•属于只读表格。•如果需要改动，可以将Edit菜单里的ReadOnly复选钩去掉。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司37Errors分析•Mean和standarddeviation可以是Absolute或Relative.通常选择相对的，此时误差与膜层厚度成正比。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司38Color•颜色计算的设置。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司393DPlot•画一个3Dplot。坐标轴的具体的设置在Parameters3Dperformance里面。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司40Lock/LinkMenu(Design)用于refinement和synthesis过程。Lock:如果layer锁定了，则不参加优化，保持其初始的厚度值。Unlock:取消锁定，Link:二个或几个膜层建立关联。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司41TOOLS－Compactdesign•设置最小允许的膜层厚度。软件会将厚度小于设置值的膜层去掉，并关闭设计。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司42RefineDesign提供的优化方法有：•Simplex,(通常叫nonlinearsimplex）•Optimac,•SimulatedAnnealing,•ConjugateGradient,•Quasi-Newton，•Needlesynthesis。2020/3/17版权所有2004讯技光电科技（上海）有限公司43IndexPro