Essential Macleod是一套光學薄膜分析與完整設計的軟體包。
基本介紹
- 中文名：光學薄膜分析與設計軟體
- 外文名：Essential Macleod
- 功能：容易使用，熟悉的視窗外觀與感覺
- 重點：效能計算
簡介,功能,
簡介
Essential Macleod 光學薄膜分析與設計軟體
它能在任一32位微軟視窗環境下執行且具有一真正的多檔案接口。它能提供所有光學鍍膜之設計以及評估所需，包括(高密度)分波多任務(DWDM, Dense Wavelength Division Multiplexing)濾波器，處里範圍從超高速到顏色的性能參數。它亦可重新或改進原有設計，探查誤差以及擷取設計使用膜層材質的光學係數。
功能
容易使用，熟悉的視窗外觀與感覺
完整的效能計算
用戶定義的單位
設計改善
設計綜合
折射率改善
n 和 k 的導出
公差
色彩計算
材質管理
完全的支持服務
超快參數
調適性繪圖
設計與分析工具
出版水準的圖形
匯出設計到 ZEMAX
Macleod 增益功能擴展。容易使用，熟悉的視窗外觀與感覺
重點 ：
效能計算
Essential Macleod 提供了整組完整的效能計算。除了一般反射和透射計算外，也包括的密度、吸收，橢圓對稱參數，超快參數 ( 群組延遲、群組延遲色散、三階色散 ) 、和多光色散。以可以進行色彩計算。公差的計算是要你有能力分辨設計對微小厚度變化的靈敏度。
用戶定義單位
單位通常對用戶的使用會產生問題，但在 Essential Maclead 則不會，因為實質上任何獨立變數的一致性單位都可以被使用。電子伏特或 Gigahertz 或頻率波數，埃或奈米或微米甚至微 - 英寸作為波長單位皆可使用。單位間的轉換也很容易。
調適性繪圖
效能計算結果的調適性繪圖是 Essential Macleod. 的特色。可以自動調整繪圖的間隔來中實的顯現後續的條紋。如果不是調適性繪圖，條紋的大小可能會漏失。
改善 (REFINEMENT)
使用 Optimac 、 Nonlinear Simplex 、 Simulated Annealing 進行改善 . 我們推薦在正常情形下使用 Optimac ，它是一個很好的改善技術。 Simplex 則較為快速和穩定。 . Simulated Annealing 視為統計技術可以有向的使用於抗拒性情況，但是耗時。在改善的過程中膜層可以被鎖定以防止其厚度的變化。 Linking 可以步階式的改變厚度。
要改善的標的物可以定義為任一效能計算結果的參數，像是顏色、波長 ( 或是頻率 ) ，入射角，重量以及公差。標地物允許更為複雜的評價函式。一個標的物產生器可以幫助在不同的波長和入射角，創造多標的物。
逆向工程
Essential Macleod 提供在製造過程中所產生誤差的鑑定支持。此支持是經由 . Simplex 改善法的增益功能所提供。 Simplex 提供的折射率與厚度的改善。它能隨時以不同的方式限制，以匹配製造過程中產生的不準確性和其它的問題。這些限制也可以不斷的變更和調整，直到找到答案，指出可能誤差的本質和大小。
折射率的更動是以封裝密度改變的型式表示。如果有需要的話，也能藉由修飾既有材質的封裝密度，以創造出新的材質。
綜合
Optimac 技術也能以綜合的模式操作，以加入或移開膜層的方式，以符合規格的需求。綜合法可使用於改進原有的設計，或是僅由一個材質表及一個規格，即可創造新的設計。此圖顯示以這種方式的防反射膜層設計的過程。
Optimac 是可以紀錄的。它維護了一個完整的最佳化設計歷史，允許設計效能與複雜度之間作取捨。
分析工具
附加的分析工具包括： Admittance diagrams 、 Circle (reflection coefficient) diagrams 以及 Electric Field plots . 電場圖能計算電場振幅絕對值。此工具提供你比較許多膜層能量吸收，以估計相對損害；或是同一膜層不同波長的能量吸收。這樣的計算對於相對場的計算並不恰當。 Admittance 以及 Circle diagrams 則可幫你了解設計是如何進行的。它們可以被視為完整的視覺紀錄，紀錄了不同的膜層藉由傳遞導納，或是複數振幅，或是複數振幅係數，由系統後端到前端，以建立鍍膜效能。
色彩計算
色彩計算，根據以下最為常用的色彩規格 Tristimulus
Chromaticity
CIE L*a*b*
CIE L*u*v*
Hunter Lab
某些光源選擇是預先定義好的，而你可以根據需要另作選擇。 CIE 1931 和 1964 配色函式也包含在內。同要的你也可以另訂你所需要的。如同能計算透射及反射的色彩，色彩也可以改善法或綜合法的標的物來定義。
設計工具
Essential Macleod 提供不同種類的工具，來支持設計過程。 . Editing ( 編輯 ) 工具使得設計的操作更為容易。這些工具包括：設計中進行膜層反轉，變更所有設計材質，以公式設計，厚度成比例增減，匹配角度計算，及刪除，非鄰接膜層的複製及貼上。類似的工具亦可編輯需求規格、材質資料、表格以及圖形。也提供能設計感應透射濾波器 (Induced Transmission Filters) ，非偏振邊濾波器 (Non-polarising Edge Filters), 以及等效 (Herpin) 膜層參數的計算。 Induced Transmission Filter 工具計算特定金屬層的位能透射率，及計算需要匹配濾波器與四分之一波電介質膜層的厚度。它也可以使用於從一特定的吸收材質的既定厚度 . ， 決定最大可能的透射率。 The Non-polarising Edge Filter 工具，根據五膜層雙材質對稱形結構，創造出初始的對稱周期設計。最外層膜層可以之後被改善，匹配濾波器設計與基底，和入射介質。
OPTICAL ASSEMBLIES
多數的鍍膜組件至少有兩個表面。一個膠合的濾波器配件或是鍍膜的複合透鏡則不止。鍍膜建的基底可能會吸收光線到某個程度，視波長而定。 .Essential Macleod 還包括了一個計算序列多層膜層與基底的效能工具。一個有效編輯器，能堆疊配件，實質上可以有無數多層的組件，甚至還包括未鍍膜的吸收濾波器。表面可以是平行或揳形，簡化炫光與雜散光的估計。
材質管理
實際的材質會顯現其光學常數的色散，這與波長有關。實際的計算必須包含這些變動。每一種材質貯存於隨波長改變的折射率和消光係數的表格中。這允許對任一種色散建模。強大的編輯工具包括曲線外插，匯入 / 匯出功能等等，都非常容易使用。
材質行為通常不盡理想而且光學常數常常會隨特定的鍍膜機器和鋪置參數變動。操作條件也會影響材質性能。舉例來說，一個冷卻的紅外線濾波器其作業效能可能迥異於室溫下的效能。多重材質資料庫因而也有提供。設計能夠很容易的由一個材質資料庫移到另一個，始能探討溫度與鍍膜工廠不同的效應。多重材質資料庫還有另一優點。例如，它們允許屬於客戶的資料庫被獨立隔離保護。
導出係數 N 和 K
雖說 Essential Macleod 提供完整的材質資料庫，但是通常一特定鍍膜工廠，可能並不具備與資料庫中材質相同光學常數的膜層。 n & k derivation 工具提供了由量測測試薄膜的反射、透射頻譜以決定 n 與 k 的方法。
此方法乃根據 envelop 技術而且非常穩定。只能採用“只有透射”、“只有反射”或“透射且反射”的數據。此工具可以偵測出不均勻性 (inhomogeneity), 吸收，或兩者同時。
公差
Essential Macleod 的公差能力允許你探查設計相對於製造誤差的靈敏度。可以比較不同的設計以挑選出最優者。雖然設計可能相似，其靈敏度則不然，由此公差特性即可顯示。
支持服務
Thin Film Center is 所提供的服務可以說是業界最好的。在維護期間的會員 (Members of the Update Service) 通常會有最新版的軟體，而且免費的 35+ 年經驗支持的技術服務。
他們也能收到有新聞、導覽、小常識及益智問題的季刊。這些服務再購買軟體的第一年都是 免費 的，年維護費或在一年後才收取。
Thin Film Center 也針對一般設計以及鍍膜製造，開授定期課程。此外也不斷的提供最好的 Essential Macleod 及其增一功能。
Essential Macleod的核心可以下列的增益功能擴展原有性能：
· Runsheet
此功能乃規劃鍍膜製程，包含機器組態編輯器以及跑單產生器。機器組態中貯存鍍膜機器的細節，光源以及制具因素，還有監控系統。用戶可使用跑單針對既定的機器組態，進行鍍膜設計的監控規劃。除了同時包含光學與晶體監控外，也包括諸如動態制具因素和系統頻寬等先進特性。
· Simulator
製作一個濾波器到底有多困難？仿真器可以幫忙回答這問題。在光學鍍膜製程中，公差的評估是一個很實際問題，而且並不存在良好的、通用的或是分析性技術，來解決此一問題。在 Macleod 的核心部分有一簡單工具 Errors ，能假設所有膜層具有獨立的隨機厚度誤差，且能很快的顯示出獨立控制在許多原本就必須以其它方法建置的鍍膜過程中，要求了不可能達到的精確度。事實上，公差與誤差的效應跟控制技術極有關聯。 Simulator 將 Errors 經由 Monte Carlo 方式擴展成為實際的控制程式模型，來解決公差的問題。
Simulator 使用一個由 Runsheet 創造的控制平面，來建模薄膜鋪置的控制，同時導入隨機和系統式的效應，像是信號中的噪聲，制具因素的變動，封裝誤差等等，以及顯示這些參數對於鍍膜製程最終仿真結果的效應。
Simulator 解答了不僅只是監控的問題。所有與鍍膜系統結合的所有其它參數也能轉成模型參數並且檢驗它們的效應。
· Monitorlink
Monitorlink 提供將 Runsheet 連結到一個鋪置控制器的額外軟體。一個獨立的程式與該控制器直接溝通而且一個 Runsheet 的擴展程式也賦予其產出和編輯鋪置程式的能力。
· VStack
想要根據一組通盤的需求來最佳化一組非平行的膜層嗎？有需要查驗一個鍍膜稜鏡的成效嗎？ vStack 就是計算與最佳化這些系統的工具。 vStack 也能計算系統中歪斜光束的效應。當光束是歪斜的時候，一些原本是 p- 偏振態的光線會以 s- 偏振態射出系統，同樣的，原本是 p- 偏振態光也會以 p- 偏振態射出系統。我們稱此為 偏振漏耗 (polarization leakage) 現象。 vStack 能計算漏耗的大小而且提供漏耗組件的 Delta 值。
· Function
操作薄膜計算結果極為繁複。舉例來說，以 5000K 黑體照亮膜層的反應，比較單一黑體積分，與成效與黑體相乘結果的積分，色坐標數組會是非常的複雜。 Essential Macleod 內建了 5 種但是還有其它許多種。法向反射、透射、或是相位的結果，通常需要非常龐大的計算量。電子表格並非好的解法因為不容易進行內插技術而且處里資料群組的不同數字時會有困難，但 Function 可以完全自動計算。簡單宏指令中的操作 ( 具內建的編輯器和語法檢查器 ) 能允許一再重複相同的計算。
· DWDM Assistant
想要設計多共振腔濾波器嗎？ DWDA Assiatant 自動設計一組多共振腔濾波器，以滿足你的規格。設計結果可以根據一些諸如總厚度、預估鋪置時間等等規範排序。
