【文章內(nèi)容簡介】 剪切板（ Save Layer Data in Clipboard）： 該命令將每層的 膜料 名稱及物理厚度拷貝到剪切板上 。 替換膜層數(shù)據(jù)（ Substitute Layer Data）： 該命令使用戶能夠快速建立許多數(shù)據(jù)項，下面的對話框意思如下：他尋找所有與第一列條件匹配的膜層，然后用第二列的值改變膜層中相關(guān)字段值 。如果第一列是空的，那么它與所有層匹配，在第一列， QWOT和厚度項是不相等的，例如可能 10。 組窗口（ Groups Window） 下面圖顯示組的數(shù)據(jù)，對于每個組，你必須輸入： ? 組比例系數(shù)（ “Factor”） —給定組每層厚度的倍數(shù)，開始 時均為 。真是的膜層厚度可以通過膜層窗口中的膜層厚度以及該膜層組的比例系數(shù)計算出。 ? 在優(yōu)化期間是否允許改變組比例系數(shù) ? 在優(yōu)化期間是否限制組比例系數(shù)的改變 ? 如果限制組比例系數(shù)的改變（ yes），則組比例系數(shù)的最小值和最大值多少？ 14 當(dāng) Groups window是 當(dāng)前 窗口時，你可以使用選擇菜單（ Options menu）執(zhí)行不同的操作。允許你增加、刪除、打印、拷貝、附加 。該菜單還有另外的選項： 歸一化 組（ Normalize Groups）： 該命令將組內(nèi)每層厚度乘上組比例系數(shù)，并去保存作為一個新的膜 層厚度，然后將所遇的組比例系數(shù)設(shè)為 。例如將組 1內(nèi)的每層厚度增加 10%，我們將組 1的比例系數(shù)改為 ，然后運(yùn)行該命令。 目標(biāo)（單一）窗口（ Targets (Discrete) Window） 上圖顯示單一優(yōu)化目標(biāo)數(shù)據(jù)。在執(zhí)行優(yōu)化之前必須輸入這些數(shù)據(jù)，對于每一個單一目標(biāo)，你必須指定： ? 選擇強(qiáng)度（ I）還是相位（ P）目標(biāo) (也有顏色、光源和派生目標(biāo)的代碼，使用選擇菜單（ Option menu）中的增加顏色目標(biāo)（ Add Color Targets）和生成派生目標(biāo)（ Generate Derivative Targets）命令可以很容易實(shí)現(xiàn) ).； ? 用戶希望優(yōu)化的 值（項目） ，是反射率 (R)還是透射率 (T)。也可以是吸收率 (A)、 psi (P)或強(qiáng)度 (D)?？梢暂斎敕瓷浜屯敢曄禂?shù)，輸入 R*T、 Rp*Ts或 Rs*Tp， 其中前 綴字符 p和 s表示偏振方向 ,。如果輸入 R*T，那么可以使用窗口偏振方向行選擇是優(yōu)化 Rs*Ts、Rp*Tp還是 Rave*Tave； ? 目標(biāo)的偏振方向。單方向偏振時使用 P或 S；平均偏振使用 D， D=PS。例如，如果目標(biāo)是反射率，那么平均偏振是 *(Rp + Rs)，并且差是 Abs(Rp Rs)； ? 目標(biāo)波長 ； ? 入射角（度）； ? 目標(biāo)值的單位由目標(biāo)的類型決定，強(qiáng)度目標(biāo)單位是百分比，例如反射率、透射率單位均為百分比；角度和相位目標(biāo)的單位是度， R*T值在 0和 100之間。任何目標(biāo)均可以用不等式表示即其值前用 “” (或 “”)表示結(jié)果大于或小于該值均可以接受； ? 公差（ tolerance）：其倒數(shù)通常稱作權(quán)重因子，如何使用見 評價函數(shù) 部分。 ? 環(huán)境（ environment）：同常是 1，但是如果你已經(jīng)選擇了多個環(huán)境，則輸入環(huán)境號 當(dāng)單一目標(biāo)（ Discrete Targets）窗是當(dāng)前窗口，你可以使用選擇 菜單（ Options menu）增加、刪除、打印、拷貝和附加目標(biāo)或者生成目標(biāo)以及從文件中讀入目標(biāo)。 生成目標(biāo)（ Generate Targets）： 該命令是你能夠生成許多相同的目標(biāo)，見下面右圖中的對話框 ： 15 對話框中的大多數(shù)項目與目標(biāo)窗口中的相同。目標(biāo)用 “” (或 “”)符號表示，注意，你可以 是 指定波長的范圍：起始波長和結(jié)束波長以及其遞增量。如果你改變了目標(biāo)數(shù)量（ “Number of targets”）項，則增量將被調(diào)整，使得與生成的目標(biāo)數(shù)相匹配。生成的目標(biāo)波長 、波數(shù)值有 可能是空的 或者是波長 的對數(shù)值。最后 2個選項可以用來優(yōu)化寬帶設(shè)計。如果取代當(dāng)前目標(biāo)（ “Replace current targets”）檢查框被選中，則生成的目標(biāo)將取代目標(biāo)窗中所有的目標(biāo)，否則生成的目標(biāo)將附加到當(dāng)前目標(biāo)序列中；如果你不希望生成任何目標(biāo)，選擇取消鍵，否則選擇 OK。 從文件中讀入波長目標(biāo)（ Read Wavelength Targets from File）： 該命令是你能夠從文件中讀入目標(biāo)，對話框如下 頁 圖。 對話框中大多數(shù)項目與目標(biāo)窗中相同。包含目標(biāo)的文本文件開始可能是些注釋行，沒有實(shí)際使用信息，接下來的行包括波長和目 標(biāo)值。如果文件包含的數(shù)據(jù)比你需要的多，你可以命令 TFCalc僅僅讀取數(shù)據(jù)集，在這種情況下，你可能僅需第 第 20或第 100行的數(shù)據(jù)。如果選擇取代所有目標(biāo)檢查框，那么從文件中讀入的目標(biāo)值將取代當(dāng)前目標(biāo)值，否則目標(biāo)將附加到當(dāng)前目標(biāo)序列中。選擇 Cancel取消操作或 OK讀入。 從文件中讀入角度目標(biāo)（ Read Angle Targets from File）： 該命令是你能夠從文本文件中讀入角度目標(biāo)，對話框與前面提到的類似，不同之處是需要設(shè)定波長值 。 增加顏色目標(biāo)（ Add Color Targets）： 該命令用于在 目標(biāo)窗中增加顏色、光源目標(biāo) 。對話框顯示所有的顏色參數(shù)。見下面右圖。對話框中大多數(shù)項目與目標(biāo)窗中的相同，選擇 CIE 1931或 CIE 1976標(biāo)準(zhǔn)。選擇波長變化增量為 10nm或 5nm計算顏色，選擇后者優(yōu)化的時間可能會加倍。 注意，如果 用顏色目標(biāo)每 10nm優(yōu)化 設(shè)計， 但最終設(shè)計結(jié)果是每 5nm間隔變化，則顏色坐標(biāo)可能稍微會不同。如果結(jié)果有問題，用 5nm間隔優(yōu)化設(shè)計。 生成派生目標(biāo)（ Generate Derivative Targets）： 該命令可以在目標(biāo)窗中增加派生目標(biāo)。對話框見下面的圖。注意，該對話框與生成目標(biāo) （ “Generate Targets”）對話框完全相同，例外的是右上角的派生信息。 16 目標(biāo)（連續(xù)）窗（ Targets (Continuous) Window） 下圖 是連續(xù)優(yōu)化目標(biāo)項目。單一或連續(xù)優(yōu)化目標(biāo)必須在優(yōu)化之前輸入，并且對于每一個連續(xù)目標(biāo)，你必須指定： ? 強(qiáng)度（ Iintensity）還是相位（ Pphase）； ? 優(yōu)化值，反射率 (R)或透射率 (T)，還是吸收率 (A)、 psi (P)或密度 (D)。反射率和透射率可以是 R*T、 Rp*Ts、 或 Rs*Tp。 ? 目標(biāo)偏振方向 P或 S或 D。 ? 開始和結(jié)束波長； ? 入射角； ? 開始和結(jié)束目標(biāo)值 ? 公差 ? 環(huán)境 注意：同時優(yōu)化單一目標(biāo)和連續(xù)目標(biāo)時要仔細(xì)，如果公差相同，那么每一個單一優(yōu)化與連續(xù)目標(biāo)優(yōu)化權(quán)重相同。 注釋窗（ Comments Window） 17 你可以在上述注釋窗中編輯注釋，這些注釋可以保存為文本文件。 可變 膜料 窗（ Variable Materials Window） 下面圖中顯示了 可變 膜料 窗的內(nèi)容。 可變 膜料 窗與 膜料 數(shù)據(jù)庫中的 膜料 不同，他是設(shè)計的一部分，對于每個膜系，你可以有不同的 可變 膜料 。你可以使用任何 膜料 名 ，對于每個 可變 膜料 ，你必須指定： ? 唯一的名稱。可以與 膜料 數(shù)據(jù)庫中的 膜料 名稱相同。為了在膜層中使用 可變 膜料 ，只要輸入他的名稱即可； ? 原始 折射率 (N 和 K)； ? 折射率的極小和極大值。這些限制僅在優(yōu)化 可變 膜料 時有用； ? 優(yōu)化方法應(yīng)該改變 可變 膜料 的折射率 N值； ? K的最小值和最大值。這些限制僅僅當(dāng)優(yōu)化 可變 膜料 時起作用； ? 優(yōu)化方法應(yīng)該改變 K值； 注意：采用簡單優(yōu)化方法不改變折射率參數(shù)。 當(dāng) 可變 膜料 窗是當(dāng)前窗口時，你可以使用 Options menu增加、刪除、拷貝和附加 可變 膜料 。 可變 膜料 在用 rugate或梯度折 射率膜系中非常有用，所謂梯度折射率是由于膜系包括 2種 膜料 混合是變化的而產(chǎn)生的，這種類型的膜系可以通過薄的膜層實(shí)現(xiàn)，每一層折射率與前一膜層的稍微不同。例如，模擬膜層折射率從 ，你應(yīng)該輸入 11種折射率從 , , ,..., 到 膜料 ，并且使用這些 膜料 膜層的厚度均相同。 可變 膜料 也可以用來確定未知膜層的折射率，在這種情況下，優(yōu)化目標(biāo)應(yīng)該用 色譜儀或 ellipsometric數(shù)據(jù)代替，祥見附錄 C。 可變 膜料 另一個用途是查找一個或多個膜層折射率的理想折射值，然后用等價膜 堆 HLH 或 LHL膜層來替代 可變 膜料 膜層。 18 環(huán)境窗口（ Environments Window） 左圖顯示環(huán)境窗數(shù)據(jù)。注意，當(dāng)在當(dāng)前環(huán)境下分析膜系時標(biāo)注一個 “*”號。在頂行，設(shè)計膜系時輸入多個環(huán)境 i，他的性能必須用不同的條件控制，例如不同的光源、不同的入射和出射介質(zhì)、不同的基底或不同的探測器。如果膜系包含的膜層折射率由于某些外部原因而變化（例如溫度、光強(qiáng)度、電流、磁場、濕度），那么 , 該窗口內(nèi)的有效 膜料可以使用多個環(huán)境來設(shè)計 birefringent基底的膜系，即基底的折射率與入射角度和偏振有關(guān)。正如 在環(huán)境對話框中所述，每一個環(huán)境必須指定： ? 入射介質(zhì)名稱（在基底系列中），該名稱必須在使用之前定義好。如果是吸收膜料 ， TFCalc假定 k=0； ? 光源名稱（在光源系列中）。該名稱必須在使用之前定義好 ? 基底名稱（在基底系列中）。該名稱必須在使用之前定義好； ? 基底的物理厚度 mm； ? 出射介質(zhì)名稱（在基底系列中），該名稱必須在使用之前定義好； ? 探測器名稱（在探測器系列中），該名稱必須在使用之前定義好； ? 多達(dá) 3種有效 膜料 —他的折射率由于外界影響而變化； ? 光入射的第一面： Front 或 Back。通常是 Front，表示光 原始入射介質(zhì)，然而，正如上面窗口所示，可以定義膜系 2邊的原始光源環(huán)境； 當(dāng)使用有效介質(zhì)時，每一個環(huán)境表達(dá)不同的外部影響設(shè)置。例如，如果外部影響因素是溫度，那么每個環(huán)境代表不同的溫度。 那么對于每個環(huán)境，有效 膜料 發(fā)生改變。確信當(dāng)前環(huán)境下，膜系中至少一層使用當(dāng)前環(huán)境列（標(biāo)注 “*”號）中的有效 膜料 。如果你改變了當(dāng)前環(huán)境，那么 TFCalc將自動替代有效 膜料 ,保持每一層物理厚度不變。如果你在優(yōu)化目標(biāo)中使用多個環(huán)境，則在優(yōu)化期間自動做這個工作。 當(dāng)環(huán)境窗口是當(dāng)前窗口，你就可以使用其 Options menu增加、刪除、打 印、拷貝和附加其他的環(huán)境。 膜料 和基底窗（ Materials and Substrates Windows） 左邊圖形顯示通常的 膜料 和基底窗口內(nèi)容。為了看指定 膜料或基底的內(nèi)容，點(diǎn)擊其名稱。當(dāng)這些窗口中的一個是當(dāng)前窗口，你就可以使用 Options menu增加、刪除、打印 膜料 和基底名稱。 當(dāng)選中增加 膜料 （ “Add Material”）選項，將出現(xiàn)下面的對話框 必須輸入名稱，折射率數(shù)據(jù)表中已給定或者是色散公式方式給定。如果以后選擇，那么必須選中公式類型 。如果選中后者，那么必須選中公式類型的復(fù)數(shù)折射率的 n和 k，按 OK鈕將出現(xiàn)一個空表格或出現(xiàn)公式。 19 下面是一個 膜料 折射率數(shù)據(jù)舉例。 光學(xué)數(shù)據(jù)包括 1001點(diǎn)，當(dāng)程序需要的波長值不在表中時，它使用線性插值法估計所需值；如果波長超出波長的范圍，那么使用最接近的值，程序保持該數(shù)據(jù)按波長分類。 對于所有的 膜料 ，折射率 N必須大于 0，消光系數(shù) K是 0（對于非吸收介質(zhì) 膜料 ），對于吸收 膜料 ： K 0。對于光學(xué)增益 膜料 .， K 0。注意 TFCalc必須在配置對話框中處理增益 膜料 。 下面所顯示的對話框是如何編輯色散公式的例子。 色散公式僅在一定 的波長范圍內(nèi)使用，范圍和公式參數(shù)輸入對話框中，當(dāng)按下打印按鈕時，用戶能夠?yàn)樵摴骄庉嬜⑨?；?dāng)按下轉(zhuǎn)換 Convert按鈕時，用戶可以將色散公式轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)表格。對于所有 膜料 和基底，匹配數(shù)據(jù)（ Fit Data）按鈕允許用戶找到與測量數(shù)據(jù)匹配的色散公式。詳見 Appendix C。 當(dāng)按下 OK按鈕，程序檢查色散公式，保證公式可以計算整個波長范圍內(nèi)的合適的折射率。 對于色散公式 n(λ),，下面的選擇是合適的： 20 對于色散公式 k(λ)，有 4個選項： 注意： Schott玻璃公司現(xiàn)在使用 Sellmeier 3 色散公式來表示他的玻璃的特征，然而，其他玻璃制造商仍然使用 Schott公式。 注意， Drude公式不能夠與其他公式混合使用，當(dāng)你選擇 Drude計算 n(λ)時，那么 TFCalc自動選擇色散公式 k(λ)。注意， n 和 k 是內(nèi)部給定的； TFCalc利用程序分別確定 n 和 k， Drude公式對于紅外波段建立金屬 膜料 的色散模型是很有用的。 如果用戶改變 膜料 的折射率，使用該種 膜料 的任何膜層的厚度均將發(fā)生改變，程序自動調(diào)整厚度；如果你設(shè)定光學(xué)厚度優(yōu)先，那么將重新計算物理厚度，反之亦然。注意：你必須關(guān)閉窗口，這樣改變才 會起作用。