表面与评估模式
一个镀膜元件的每一面都可以有镀膜,而“性能”可以指仅正面镀膜、仅背面镀膜,或整个元件一起。TFStudio 仅用设计编辑器中的两个控制项就解决了这两个问题(你正在设计哪层镀膜 与 数字意味着什么)。它们是唯一的真相来源:其他所有窗口(光学评估、规格说明、所有公差工具以及优化器)都遵循它们,并显示结果的只读徽标,因此两个窗口绝不会以不同方式对同一设计计分。
表面(Surface):一个 正面 / 背面 / 两面 下拉框。它选择你正在设计的镀膜,以及优化器被允许移动的堆栈。当选择两面时,会出现一个**对称(背面 = 正面)**子复选框;勾选它会将背面镀膜链接为正面镀膜的精确镜像,因此两面作为一个相同的堆栈一起被优化。
忽略另一侧(Ignore other side):一个复选框。当勾选时,设计被评估为仅活动表面本身,坐落在一个半无限基底上,没有背面反射,这是设计单层镀膜时的标准理想化。当未勾选时,设计被评估为整个物理元件:正面镀膜、有限厚度基底与背面镀膜,三者组合在一起。该复选框在两面模式下被禁用,因为两个真实的镀膜总是作为完整系统来评估。
一个新设计以正面 + 忽略另一侧开始:你针对空气与半无限基底设计一层正面镀膜,这是最常见的起点。
两个控制项如何组合
Section titled “两个控制项如何组合”层表格中的正面与背面标签页始终存在,但被忽略那一面的标签页会变为非活动状态,因为你无法编辑一个你已告知程序要忽略的镀膜。它的各层仍留在设计中,处于休眠状态,并在你清除该复选框的瞬间恢复。
| 表面 | 忽略另一侧 | 正面标签页 | 背面标签页 | 优化对象 | 评估对象 |
|---|---|---|---|---|---|
| 正面 | 关闭 | 活动 | 活动 | 正面 | 总计 |
| 正面 | 开启 (默认) | 活动 | 非活动 | 正面 | 仅正面 |
| 背面 | 关闭 | 活动 | 活动 | 背面 | 总计 |
| 背面 | 开启 | 非活动 | 活动 | 背面 | 仅背面 |
| 两面 | 不适用 (禁用) | 活动 | 活动 | 两面 | 总计 |
| 两面 + 对称 | 不适用 (禁用) | 活动 | 非活动 (= 正面) | 两面,已链接 | 总计 |
“正面,不忽略”与“两面”都评估整个元件;唯一的区别在于优化器可以自由移动什么。选择正面时,优化器只移动正面镀膜(任何背面镀膜被包含但固定);选择两面时,它还会释放背面堆栈。
由于这两个控制项只存在于设计编辑器中,其他每个窗口都以只读徽标显示它正在做什么:
评估:正面 / 背面 / 总计:出现在光学评估、积分值、规格说明、颜色、蒙特卡洛、系统偏差、层灵敏度、变分器、非均匀性与粗糙度/散射窗口中。它们在所有窗口中都是同一个值。优化:正面 / 背面 / 两面 / 两面(对称):额外出现在优化器窗口(精炼、针式变化、渐进演化、手动针式)中,以显示正在移动哪层镀膜。
基底如何处理
Section titled “基底如何处理”| 忽略另一侧 | 基底模型 | 背面 |
|---|---|---|
| 勾选(单面) | 半无限:光射入基底后永不返回 | 无,无背面反射 |
| 未勾选(总计) | 有限且非相干:内部反射以强度方式叠加 | 真实:裸基底反射,或若存在则为背面镀膜 |
用“忽略另一侧”设计的单面镀膜被精确地作为孤立镀膜来评估,这是该任务正确的理想化;而清除该复选框会将真实的背面纳入,以显示成品双面元件的实际表现。
这些设置存储在设计上,因此随项目一起保存,设计会以构建时的模式重新打开。积分值是整个元件的数值,也遵循这些模式。而各单面窗口(群延迟、电场、椭偏仪、导纳图与折射率剖面)则各自带有自己的正面 / 背面控制项,因为每一个都显示基底上孤立的单层镀膜。折射率剖面增加了一个总计选项,将正面镀膜、基底与背面镀膜作为一个连续的结构(n、k 随深度变化)剖面展开。
- H. A. Macleod, Thin-Film Optical Filters, 5th ed., §2.6.4(将镀膜基底的两面非相干地组合)。