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粗糙度 / 散射

真实界面从不完美光滑,残留粗糙度会将少量光散射出镜面光束。粗糙度 / 散射(Roughness / Scattering)将该损耗估计为总积分散射(TIS, Total Integrated Scatter),并显示散射后幸存的镜面 R 与 T。你给每个界面一个 RMS 粗糙度 σ;工具将界面视为不相关,将它们组合为有效粗糙度 σ_eff(其中 σ_eff² 为各 σ² 之和),并在每个波长处计算散射比例。

分析针对在设计编辑器中设置的面模式运行。前使用前堆栈界面,后使用后堆栈界面,整体对两堆栈的粗糙度求和。

λ 范围 / 步长:波长网格,单位为纳米。

AOI:入射角。

T / R:要绘制哪些曲线,每种内部含 avgsp。每个都绘制两次,理想与镜面。每种偏振一起计算,因此开启一个会添加一对而非替换平均曲线。

ppm / frac:TIS 轴的单位:百万分比或分数。

图表下方的**粗糙度(Roughness)条是设置 σ 值的地方。选择均匀 σ(Uniform σ)将相同粗糙度应用于每个界面,或逐界面(Per-interface)**单独设置每个。在均匀模式下,单个 σ 字段驱动每个界面;在逐界面模式下,每个界面按所分隔的两个介质命名列出,各有自己的 σ。

**重置(Reset)**将所有粗糙度清除回零。

图表在不同轴上叠加两样东西。左轴为百分比,显示散射损耗后的镜面 R 与 T 为实线,其后是理想(零粗糙度)R 与 T 的浅色虚线,以便你看出粗糙度代价多少。右轴在自身的 ppm 或分数刻度上显示 TIS(λ)。

散射损耗向短波长急剧上升(TIS 按 1/λ² 缩放),因此在红外无害的粗糙度在紫外可能很严重。结果条报告有效粗糙度 σ_eff 与贡献于它的界面数,并逐波长打开光谱。

  • H. A. Macleod, Thin-Film Optical Filters, 5th ed., §16(式 16.30)。
  • H. E. Bennett & J. O. Porteus, J. Opt. Soc. Am. 51, 123 (1961)。