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光學(xué)設(shè)計軟件

Essential Macleod 光學(xué)薄膜分析與設(shè)計軟件

星之球激光 來源:訊技科技2011-08-23 我要評論(0 )   

Essential Macleod 是一套完備的光學(xué)薄膜分析與設(shè)計的軟件包﹐它能在所有 32 位的微軟視窗操作系統(tǒng)下運行,并且具有真正的多文檔操作界面;它能滿足光學(xué)鍍膜設(shè)計中的各...

Essential Macleod 是一套完備的光學(xué)薄膜分析與設(shè)計的軟件包﹐它能在所有 32 位的微軟視窗操作系統(tǒng)下運行,并且具有真正的多文檔操作界面;它能滿足光學(xué)鍍膜設(shè)計中的各種要求,也能對波分復(fù)用( WDM )和密集波分復(fù)用( DWDM )濾波片進行測評;它可以處理從超快光到顏色的各種性能參數(shù);可以從頭開始設(shè)計也可以優(yōu)化已有的設(shè)計;可以勘測在設(shè)計中的誤差,也可以萃取設(shè)計用到的光學(xué)薄膜常數(shù)。
Essential Macleod 特色
容易使用,熟悉的窗口外觀與感覺
完整的效能計算
用戶定義的單位
設(shè)計改善
設(shè)計綜合
折射率改善
n 和 k 的導(dǎo)出
公差
色彩計算
材質(zhì)管理
完全的支持服務(wù)
超快參數(shù)
調(diào)適性繪圖
設(shè)計與分析工具
出版水準的圖形
匯出設(shè)計到 ZEMAX
Macleod 增益功能擴展。容易使用,熟悉的窗口外觀與感覺
Essential Macleod 功能說明
效能計算 ( Performance Caculations )
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(shù),超快參數(shù)( 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(shè)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(chǎn)生問題,但在 Essential Maclead 則不會,因為實質(zhì)上任何獨立變量的一致性單位都可以被使用。電子伏特或 Gigahertz 或頻率波數(shù),埃或奈米或微米甚至微 - 英吋作為波長單位皆可使用。單位間的轉(zhuǎn)換也很容易。
調(diào)適性繪圖
效能計算結(jié)果的調(diào)適性繪圖是 Essential Macleod. 的特色??梢宰詣诱{(diào)整繪圖的間隔來中實的顯現(xiàn)后續(xù)的條紋。如果不是調(diào)適性繪圖,條紋的大小可能會漏失。
綜合
Optimac 技術(shù)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(guī)格的需求。綜合法可使用于改進原有的設(shè)計,或是僅由一個材質(zhì)表及一個規(guī)格,即可創(chuàng)造新的設(shè)計。此圖顯示以這種方式的防反射膜層設(shè)計的過程。Optimac 是可以紀錄的。它維護了一個完整的優(yōu)化設(shè)計歷史,允許設(shè)計效能與復(fù)雜度之間作取舍。
色彩計算
色彩計算,根據(jù)以下最為常用的色彩規(guī)格 Tristimulus
Chromaticity
CIE L*a*b*
CIE L*u*v*
Hunter Lab
某些光源選擇是預(yù)先定義好的,而你可以根據(jù)需要另作選擇。 CIE 1931 和 1964 配色函數(shù)也包含在內(nèi)。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(biāo)的物來定義。
設(shè)計工具
Essential Macleod 提供不同種類的工具,來支持設(shè)計過程。 . Editing ( 編輯 ) 工具使得設(shè)計的操作更為容易。這些工具包括:設(shè)計中進行膜層反轉(zhuǎn),變更所有設(shè)計材質(zhì),以公式設(shè)計,厚度成比例增減,匹配角度計算,及刪除,非鄰接膜層的復(fù)制及貼上。類似的工具亦可編輯需求規(guī)格、材質(zhì)資料、表格以及圖形。也提供能設(shè)計感應(yīng)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(shù)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(zhì)膜層的厚度。它也可以使用于從一特定的吸收材質(zhì)的既定厚度 . , 決定最大可能的透射率。 The Non-polarising Edge Filter 工具,根據(jù)五膜層雙材質(zhì)對稱形結(jié)構(gòu),創(chuàng)造出初始的對稱周期設(shè)計。最外層膜層可以之后被改善,匹配濾波器設(shè)計與基底,和入射介質(zhì)。
逆向工程( Reverse Engineering )
Essential Macleod 可對在制造過程中生成的誤差 提供鑒定支持;這方面支持是通過純化( Simplex )優(yōu)化法的改進而達到的。 純化優(yōu)化法可對折射率和厚度進行優(yōu)化。對于制造過程中的誤差率特點和其他問題,通過各種方式對這些特征進行不同方面的約束, 純化優(yōu)化法可方便的解決。這些約束條件可以逐漸改變或者取消,以得到最后的解決方案,并由此表明可能誤差的性質(zhì)和大小。 而折射率的變化是以存儲密度改變的形式來表征。如果需要的話,我們也可以通過調(diào)整既有材料的存儲密度以創(chuàng)建出新的材料。
優(yōu)化( Refinement )
Essential Macleod 提供了 Optimac 、非線性純化法( Nonlinear Simplex ) 、模擬退火法( Simulated Annealing ) 等優(yōu)化 方法。在一般條件下,因為 OptiMac 的強大功能, 我們推薦使用這種優(yōu)化法;而 Simplex 則較為快速和穩(wěn)定 ;作為一種統(tǒng)計型 方法, Simulated Annealing 在阻抗型的情況里會很有效,但相對 耗時。在優(yōu)化的工程中,為了使膜層的厚度無法改變,我們 可以鎖定該膜層。 Linking 法可以步進式的導(dǎo)致厚度的改變。優(yōu)化對象可以以計算性能參數(shù)來定義,例如:顏色,波長(或頻率)、 入射角、質(zhì)量以及公差。對象連接使得更加復(fù)雜的優(yōu)化功能得以實現(xiàn)。對于不同波長和不同入射角的情況而言,對象發(fā)生器可協(xié)助 創(chuàng)建多對象。 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(shù)。 implex 則較為快速和穩(wěn)定。 . Simulated Annealing 視為統(tǒng)計技術(shù)可以有向的使用于抗拒性情況,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(biāo)的物可以定義為任一效能計算結(jié)果的參數(shù),像是顏色、波長 ( 或是頻率 ) ,入射角,重量以及公差。標(biāo)地物允許更為 復(fù)雜的評價函數(shù)。一個標(biāo)的物產(chǎn)生器可以幫助在不同的波長和入射角,創(chuàng)造多標(biāo)的物。
分析工具( Analysis Tools )
其他分析工具包括:導(dǎo)納軌跡法( Admittance diagrams )、環(huán)形圖法( Circle Diagrams ,反射系數(shù) reflection coefficient) 以及電場圖( Electric Field plots ) 。電場圖可以計算電場的絕對振幅值,這使得使用者可以比較多膜層的能量吸收﹐以估算 相對的損耗可能性;或是同一膜層不同波長的能量吸收。但這種方法對相對場的計算而言并不適合。導(dǎo)納軌跡法以及環(huán)形圖法則可 幫使用者了解設(shè)計是如何進行的, 通過導(dǎo)納或者復(fù)振幅系數(shù)的從系統(tǒng)中的后層到前層的轉(zhuǎn)換,這種方法將不同膜層的作用轉(zhuǎn)換至 一層單層膜,由此可以被視做一套完整的直觀記錄方法。
材料管理( Materials Management )
實際的材質(zhì)會顯現(xiàn)其光學(xué)常數(shù)的色散,這與波長有關(guān)。實際的計算必須包含這些變動。每一種材質(zhì)貯存于隨波長改變的折射率和消光系數(shù)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(zhì)行為通常不盡理想而且光學(xué)常數(shù)常常會隨特定的鍍膜機器和鋪置參數(shù)變動。操作條件也會 影響材質(zhì)性能。舉例來說,一個冷卻的紅外線濾波器其作業(yè)效能可能迥異于室溫下的效能。多重材質(zhì)數(shù)據(jù)庫因而也有提供。設(shè)計能夠很容易的由一個材質(zhì)數(shù)據(jù)庫移到另一個, 始能探討溫度與鍍膜工廠不同的效應(yīng)。多重材質(zhì)數(shù)據(jù)庫還有另一優(yōu)點。例如,它們允許屬于客戶的數(shù)據(jù)庫被獨立隔離保護。
導(dǎo)出系數(shù) N 和 K ( N & K Derivation )
雖然 Essential Macleod 提供了一套完整的材料數(shù)據(jù)庫,但是通常對于某一特定的鍍膜廠商,很可能會需要制造與數(shù)據(jù)庫中存儲的材料的光學(xué)常量不盡相同的光學(xué)薄膜。針對這種情況,根據(jù)分光光度計對測試薄膜的折射率和透射率的測量結(jié)果, N&K 導(dǎo)出法可方便地導(dǎo)出 n 與 k 的值。在封裝中使用這種方法是以包裝技術(shù)為基礎(chǔ)的,也十分的穩(wěn)定。這種方法可以應(yīng)用于“全透射”,“全反射”或者同時具有透射和反射的情況。根據(jù)得到的數(shù)據(jù),我們可以檢測出膜層的多相性,或者吸收率或者同時兩方面的結(jié)果。
公差
Essential Macleod 的公差能力允許你探查設(shè)計相對于制造誤差的靈敏度??梢员容^不同的設(shè)計以挑選出最優(yōu)者。雖然設(shè)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(wù)
Thin Film Center is 所提供的服務(wù)可以說是業(yè)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 軟件,而且免費的 35+ 年經(jīng)驗支持的技術(shù)服務(wù)。他們也能收到有新聞、導(dǎo)覽、小常識的季刊。這些服務(wù)再購買軟件的第一年都是免費的,年維護費或在一年后才收取。Thin Film Center 也針對一般設(shè)計以及鍍膜制造,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 可增益功能的模塊
Runsheet
這個工具可設(shè)計鍍膜制程,包含機器配置編輯器以及跑單生成器。機器配置中貯存了鍍膜機的詳細設(shè)置,材料源以及制具因子以及監(jiān)控系統(tǒng)。使用者可使用跑單生成器對既定的機器配置,進行鍍膜設(shè)計的監(jiān)控規(guī)劃。該工具除了可同時具備光學(xué)與晶體監(jiān)控功能外,也包括諸如動態(tài)加工因子和系統(tǒng)帶寬等高級特性。
Simulator
對于公差問題, Simulator 通過蒙特卡羅( Monte Carlo )法在實際模型控制過程的擴展來進行解決。通過一個由Runsheet 創(chuàng)建 的控制計劃, Simulator 可模擬薄膜淀積控制,引入隨機和系統(tǒng)效應(yīng),例如信號噪聲,加工因子的變動,封裝密度誤差等等,以及 顯示這些參數(shù)對于鍍膜制程的最終模擬結(jié)果的效應(yīng)。
Monitorlink
Monitorlink 提供將 Runsheet 連結(jié)到一個淀積控制器的額外軟件。一個獨立的程序與控制器直接連接,而且一個Runsheet 的擴展 也賦予其產(chǎn)出和編輯淀積程序的功能。
VStack
VStack 是一種計算與優(yōu)化的工具﹐它也能計算這些系統(tǒng)中斜射光的效應(yīng)。當(dāng)光束斜入射時,初始為 p- 偏振態(tài)的光線最終會以 p - 偏振態(tài)從系統(tǒng)出射。同理,原本是 s - 偏振態(tài)光也會以 p - 偏振態(tài)出射,我們稱此為 偏振泄漏(polarization leakage) 現(xiàn)象。 VStack 能計算泄漏的大小而且提供泄漏元件的 Delta 值。
Function
一些法向反射﹑透射﹑或是相位的計算通常需要非常龐大的計算量才能求得結(jié)果。電子數(shù)據(jù)表并不是一種合適的解法,一方面因為 它不方便進行插值操作,另一方面在處理不同數(shù)量的數(shù)據(jù)組字時會有困難。但 Function 可以完全自動計算,其簡單宏指令中的 操作 ( 具有內(nèi)建的編輯器和語法檢查器 ) 能允許一再重復(fù)相同的計算。
DWDM Assistant
DWDA Assistant 可自主 設(shè)計一組多腔濾波片,以滿足用戶的不同規(guī)格,設(shè)計結(jié)果可以根據(jù)一些諸如總厚度﹑預(yù)計淀積時間等等 規(guī)范排序。 

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