TFC膜系设计中文教程[宝典].doc

TFC膜系设计中文教程[宝典]

TFClcExmples

ntireflection(R)FiltersPgeR-1

Single-Lyer

Description这是最古老的R设计。假定入射介质是空气，基板具有折射率Ns,那么折射率小于Ns的任何药材组成的四分之一波长厚度的膜层，其反射在参考波长下都最小。若膜层的折射率是Ns的平方根，则其反射在参考波长处是零。但若Ns,1.9，则不存在反射可以降到零的永久药材。在这种情况下，我们需要一个两层的膜系。

Plot裸的基板的反射率大约是4.2%，四分之一波长厚度的MgF2会将其在550nm处Comment的反射降到大约1.3%。

ntireflection(R)FiltersPgeR-2

Two-Lyer(Vcoting)

Description一个两层膜的R膜系比单层的在反射上有更多的控制。一个两层膜的滤波器可以在某单一波长处反射为0，这就是称其为V-coting的原因。对于给定的两个药材，可以有两种产生0反射的设计。但此种膜系的缺点就在于0反射处波长对于加工误差很敏感，这可以用本软件显示其敏感度来说明。

Plot此图显示的是两种设计的反射。一个相当厚的ZrO2膜层处在玻璃基板和MgF2膜Comment层之间。为使反射降到0，可以用优化来确定两个膜层的厚度。

ntireflection(R)FiltersPgeR-3

Two-Lyer(Wcoting)

Description一个两层膜的R膜系比单层的在反射上有更多的控制。一个两层膜的滤波器的另一特性是可使某一范围内的反射很低(但不为0)。这就是为什么称它为W-coting。

Plot这是经典的H/2L/4设计。

Comment

ntireflection(R)FiltersPgeR-4

Three-Lyer

Description一个三层膜的R膜系比两层的在反射上可以有更多的控制。这种膜系的成功之处很大程度在于找到三种折射率可以和基板，入射介质相兼容的药材。

Plot这是经典的M/4H/2L/4设计。它具有在一定程度上消除色差的优点。

ntireflection(R)FiltersPgeR-5

Four-LyerTwo-Mteril

Description三层的R膜系为了得到最好的性能，需要3种药材，这是其弱点，也很难找到。现在，只要将贴着基板的那个膜层用等价的3层的膜堆取代，就可以克服这一缺点，这里的膜堆是由其它两种药材组成的。Thelen依据W.Geffcken的理论给出了不同基板的设计的表格。但应用优化，对于指定的基板和波长范围，我们可以很容易的设计出4层的膜系。

Plot细线表示的是用等价的膜堆HLH取代膜层1后的4层设计的反射曲线。在对450---650nm优化后，其反射就是粗的那条曲线。注意反射范围已经改在0—0.5%，以更清楚的显示其性能。

ntireflection(R)FiltersPgeR-6

Two-Zero

Description对于一个在两个波长处抗反射的膜系来说，一个三层膜的设计便是其基础。这样的膜系在倍频处(即一处的波长是另一处的2倍)经常发生。通常的设计是使用三个四分之一波长厚度的膜层，用优化来调整两个膜层的折射率，使在想要的两个波长处的反射为0。若调整后的折射率与实际药材的不接近，则其中一层或两层都要被等价的LHL膜堆代替。在这种情况下，需要再次优化设计，以校正因LHL膜堆带来的轻微色散造成的影响。

Plot这并不是一个倍频的例子;波长是600和1100。此时，我们允许优化来调整膜层的厚度和折射率。不同的折射率会被由ZrO2和MgF2组成的不同的膜堆所代替。同样的技术对各种各样的基板都有效。

ntireflection(R)FiltersPgeR-7

Grded-Index

Description就像提到的，非均匀的膜系都适合高折射率的基板，例如GE。通常，非均匀膜层的折射率是单调的从基板变化到入射介质。直线型的，指数型的以及双曲线型的折射率轮廓与此都很相似。

一个非均匀膜系可以用一系列折射率不同的均匀膜层模拟出来。然后用优化来改善这些离散的滤波器的性能。

Plot这是GE上的一个宽带的R膜系。上面的曲线是最初的10层的设计的反射，它的四分之一波长厚度的膜层的折射率线性地由1.35变化到3.735。通过优化，其反射得到了实质性的降低，如图中下面的曲线。

ntireflection(R)FiltersPgeR-8

Grded-Index，EqulRipple

DescriptionThelen提出了一些有关具有均等波动属性的R膜系生产的理论。但是