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VirtualLab Unity應(yīng)用：短波通濾光膜

摘要

在本案例中，選用常規(guī)的對稱周期膜系作為初始設(shè)計，并通過優(yōu)化膜層厚度，成功設(shè)計出一種通帶為 400–650 nm、截止帶為 676–820 nm 的短波通濾光膜。

應(yīng)用場景

通過優(yōu)化初始結(jié)構(gòu)的厚度，目標(biāo)是在0°入射時，400-650 nm通過，平均透射率>99% 。676-820nm截止，平均光密度>2.0。

設(shè)計結(jié)果

設(shè)計結(jié)果如圖所示，在0°入射時，400-650 nm平均透射率大于99%，676- 820 nm平均光密度大于2，滿足了設(shè)計要求。

設(shè)計流程

初始結(jié)構(gòu)是對稱膜堆:(0.5L H 0.5L)^14。

使用公式工具構(gòu)建了上述膜系作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，右圖展示了其在400-825 nm波段內(nèi)0°入射時的光譜�？梢钥闯龃藭r在的透射波段有很多的波紋。

關(guān)于公式工具的更多信息:  Tutorial: Formula Tool

將第 6 至第 24 層的膜厚進(jìn)行鎖定，鎖定后這些層在優(yōu)化過程中將保持不變。僅保留靠近入射介質(zhì)和基底的膜層作為匹配層參與優(yōu)化，以在不影響截止帶性能的前提下，有效降低通帶波紋。

通過 Nelder-Mead 算法優(yōu)化第 1–5 層及第 25–29 的厚度，以在 400–650 nm 范圍內(nèi)、正入射條件下最大化透射率。

關(guān)于優(yōu)化的更多信息:  Tutorial: Optimization Workflow

 

通過優(yōu)化，最終獲得了滿足設(shè)計要求的膜層結(jié)構(gòu)。