教程与案例

入门教程

通过薄膜器件项目学习光学原理、仿真验证与基础设计

从一块裸玻璃开始,课程带你逐步认识减反膜、高反镜、窄带滤光片和 45° 分光镜。每篇教程围绕一个具体目标:理解必要的干涉原理,在软件中搭建膜系、设置光学条件、运行计算并判断结果。

读完后,你可以解释四分之一波、多光束干涉和斜入射偏振的基本作用,完成基本结构配置,并用反射率、透射率、带宽和偏振结果检查设计。

教程用常数折射率建立容易复算的教学模型:空气 1.00、玻璃 1.52、MgF₂ 1.38、TiO₂ 2.45,所有材料均设为无吸收。工程设计应改用目标工艺对应的波长相关 n、k 数据,并重新验证角度、偏振与制造误差。
阅读前提:先完成快速开始,确认能够建立结构、设置光学参数、运行计算并打开结果页。
如果你已经熟悉菲涅耳反射、四分之一波膜和 R/T 光谱,可跳过基础推导,直接进入软件操作或感兴趣的教程。

教程目录

  1. 第一次薄膜设计:从裸玻璃到宽带减反膜
  2. 用透明材料做镜子:设计 99% DBR 高反镜
  3. 在两面镜子之间选出一种颜色:Fabry–Pérot 窄带滤光片
  4. 把蓝绿光和红光分开:设计 45° 二向色分光镜

每篇教程的重点、软件操作和定量结果如下。

项目光学原理软件能力定量完成标志
宽带减反膜菲涅耳反射、光学厚度、相消干涉结构、光学参数、R/T、优化450–650 nm 平均反射率约 0.087%
DBR 高反镜四分之一波周期结构、相长干涉、阻带Layer Group、重复次数、光谱验收550 nm 反射率超过 99%
Fabry–Pérot 滤光片多光束干涉、谐振腔、线宽对称层序、精细波长步长、FWHM550 nm 透射率约 95.7%,FWHM 约 3.62 nm
45° 二向色分光镜斜入射、s/p 分裂、多目标取舍双波段目标、变量边界、偏振验收蓝绿反射与红光透射平均值均超过 90%

学完当前教程后,可继续阅读案例复现,将所学方法用于论文器件和更复杂的膜系。

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