Zemax 镀膜

Zemax 镀膜（Zemax Coatings） 窗口读写 Zemax OpticStudio 的 COATING.DAT 文件。从 COATING.DAT 将镀膜堆栈（及其材料）导入到 TFStudio 设计中，把一个镀膜保存到镀膜库，或将活动设计导出为 COAT 堆栈及其 MATE 材料定义，供 OpticStudio 使用。

COATING.DAT 是 Zemax 的镀膜数据库：一个包含 MATE（材料）和 COAT（镀膜堆栈）记录，以及理想与列表式镀膜模型（IDEAL、IDEAL2、TABLE、TAPR、ENCRYPTED）的文本文件。窗口解析整个文件，并以三个标签页呈现：Coatings（镀膜）、Materials（材料） 和 Export（导出）。标签页与参考波长位于同一行，上一次操作的结果显示在这一行的右端。使用 Coatings 或 Materials 标签页左侧面板中的 Load COATING.DAT（载入 COATING.DAT） 载入文件；在你切换工具时，解析出的内容和你的选择会保持不变。

设置

参考 λ₀ (nm)：用于在 Zemax 的相对厚度（以波为单位）与物理厚度（纳米）之间进行转换，导入和导出时均使用。

Coatings（镀膜）标签页：面板列出文件中每一条镀膜记录及其类型和层数。选择一个层堆栈，其各层显示在右侧。只有 COAT 层堆栈可以导入；理想、表格和加密记录带锁形标记列出。

Import → front coating（导入 → 正面镀膜） 将该堆栈作为活动设计的正面镀膜载入。其 MATE 材料会自动注册到一个 Zemax <file> 目录中，以便设计立即解析其材料。未选择设计时没有可导入的对象，该按钮不可用，而 Save to Coating Library…（保存到镀膜库…） 仍可使用，镀膜位于空气与 BK7 之间。
Save to Coating Library…（保存到镀膜库…） 把该堆栈保存到“我的镀膜”，使用的对话框与镀膜库中 Save current coating…（保存当前镀膜…） 相同：给它一个名称、类型和用途说明，并设置它所针对的波段、入射角和偏振。COAT 记录不指定入射介质和基底，因此保存的镀膜采用活动设计的入射介质和基底。其各层与 Import → front coating 放到设计上的各层相同，相对厚度按参考波长换算，该参考波长随镀膜一起保存。其材料嵌入镀膜中，因此在从未载入该文件的计算机上也能使用。保存不会向你的材料目录添加任何内容。

Materials（材料）标签页：列出每一条 MATE 记录，每行一条。勾选你需要的，使用 Import selected（导入所选） 或 Import all（导入全部） 将它们添加到目录中，而不影响设计。

Export（导出）标签页：根据当前前表面设计生成 COAT + MATE 文本，并在保存前提供预览：

Layer thickness（膜层厚度）：写入绝对 (µm) 物理厚度，或以 λ₀ 波数计的**相对（波）**厚度。
Include materials（包含材料）：仅导出设计所用的材料，或导出全部目录材料。
Coating name（镀膜名称）：COAT 记录的名称。
Material sampling grid（材料采样网格）：将每种材料的 n,k 列表化写入其 MATE 记录时所用的波长范围和步长。

未选择设计时没有可导出的内容，该标签页只提示先打开或创建设计。

定义了两次的名称

一个文件可以在不止一条 MATE 记录中定义同一个材料名称。窗口匹配名称时不区分大小写，因此 SiO2 和 SIO2 算作同一个名称。Materials 标签页在每个这样的行上标出它是该名称的第几条记录，例如 2 / 2，窗口顶行的一条提示列出这些名称。

每条记录单独导入。第一条保留原名，后面的在名称后加 (2)、(3)，因此同时导入两条时，目录中的一条绝不会替换另一条。引用这种材料的镀膜层使用该名称的最后一条记录，导入、保存到镀膜库以及 Coatings 标签页显示的厚度都是如此。如果这些记录不同，在依赖该镀膜之前请确认文件指的是哪一条。

如何解读

TFStudio 与 Zemax 在若干约定上有所不同，窗口会自动为你处理：

量	Zemax	TFStudio
波长	微米（µm）	纳米（nm）
消光系数	存储 −k	`k > 0`（在 I/O 时翻转符号）
层厚度	相对 `T`（波数）	物理 `d = T·λ₀ / n₀`
层顺序	最外层 → 基底	相同的内部存储顺序

层顺序无需反转。Zemax 从最外层到基底的顺序，正是 TFStudio 存储前表面镀膜的方式（设计编辑器只是将其反向显示）。将一个设计导出到 COATING.DAT 再导入回来，会同时保留层厚度和 k 符号约定。IDEAL、IDEAL2 和 TABLE 镀膜以反射率和透射率而不是膜层描述一个表面，ENCRYPTED 镀膜无法解码，因此它们都不会成为膜层堆栈。

参考文献

Zemax OpticStudio Help → The Coating Tab → Coating File Definitions（MATE、COAT、IDEAL、TABLE），即 COATING.DAT 格式的来源。