Zemax非序列膜层介绍

以下是整合后按重要常用程度排列的Zemax非序列膜层介绍:

一、增透膜(AR,Anti - Reflection)

是最常用的膜层之一,主要作用是减少光学元件表面的光线反射,增加光线的透射率,从而提高光学系统的整体效率。在相机镜头、望远镜、显微镜等各类光学仪器中广泛应用,能有效避免因反射造成的光线损失和杂散光问题,提升成像质量。

像AR_400 - 700_1L、AR_400 - 700_3L、AR_400 - 700_4L、AR_400 - 900_12L这类增透膜,"AR"表明是增透膜;"400 - 700""400 - 900"代表膜层工作波长范围(单位nm),比如"400 - 700nm"对应可见光的蓝紫光到红光区域;"1L""3L""4L""12L"是膜层层数,层数越多,通常能在更宽波长范围实现更好增透效果,但膜层制备难度和成本也会增加。

二、金属膜层

(1)SILVER(银膜层)

银具有极高的反射率,在可见光和近红外波段表现尤为突出,是制作高反射率反射镜的常用材料。例如天文望远镜的主反射镜常采用银膜,可最大程度反射光线,汇聚更多的光用于成像,在对反射效率要求极高的光学系统中不可或缺。

(2)GOLD(金膜层)

金化学稳定性好,在红外波段有很高的反射率,常用于红外反射镜、红外探测器电极等。像一些红外光谱仪、热成像设备中的反射元件会使用金膜,能保证在红外区域稳定且高效地反射光线。

(3)COPPER(铜膜层)

铜有良好的导电性和一定光学特性,可用于需要电磁屏蔽或特定反射特性的场合,如部分光电探测器、特殊光学窗口的电磁干扰屏蔽,或调整特定波长光的反射率。

(4)METAL、METAL2(通用金属膜层)

"METAL"代表常规金属膜,"METAL2"可能是改良或有特定参数的金属膜,用于反射、屏蔽、导电等不同光学或电学功能,依据设计需求而定,在一些对金属膜有通用需求的简易光学系统或基础光学实验模拟中常用。

三、冷镜膜(COLD_MIRROR系列)

可反射可见光,透射红外光,常用于分离可见光和红外光的光学系统,如照明系统、热成像系统的光路设计。像COLD_MIRROR_0DEG、COLD_MIRROR_45DEG_A、COLD_MIRROR_45DEG_B这类冷镜膜,"0DEG""45DEG"表示光线入射到冷镜表面的角度(光线与冷镜表面法线的夹角)。不同入射角下,冷镜的光学特性(反射率、透射率等)不同,需针对不同入射角设计不同膜层结构,以满足特定光学性能要求。

四、分光镜膜(CUBE_BS系列)

用于立方体分光镜,能按一定比例将入射光分成反射光和透射光,实现光的分束功能。像CUBE_BS_500 - 600_148L、CUBE_BS_460 - 640_316L这类膜层,"500 - 600""460 - 640"表示工作波长范围,"148L""316L"表示膜层层数,可在特定波段精准分束,在光学实验、激光系统、投影显示等需要光分束的场景广泛应用。

五、偏振相关膜(CUBE_POL系列)

如CUBE_POL_45DEG_21L,用于立方体偏振分光棱镜,可实现对不同偏振态光线的分离或改变偏振特性,在偏振光学实验、3D显示、光通信等依赖偏振控制的领域常用。"45DEG"代表光线入射角,"21L"表示膜层层数。

六、标准具/法布里 - 珀罗相关膜

(1)ETALON

用于制作法布里 - 珀罗标准具,基于多光束干涉原理,可用于光谱分析、激光模式选择等领域,通过精确控制膜层厚度和折射率,实现对特定波长光的滤波和选择。

(2)FP

是Fabry - Perot(法布里 - 珀罗)的缩写,用于基于法布里 - 珀罗原理设计的膜层结构,实现窄带滤波、波长选择等功能,在激光光谱学、光通信的波长选择模块中应用。

七、通用膜层参数相关

• 1.0:通常代表无膜层或者默认的空气折射率条件(空气在标准状况下折射率近似为1.0),此时光线在通过该表面时,按无膜层的光学特性进行传播和计算。

• 1.05、1.50、1.95等数值:这些数字代表膜层的折射率。不同的折射率会影响光线在膜层表面的反射、折射等行为。比如,当光线从一个介质进入具有不同折射率的膜层时,根据斯涅尔定律,光线的传播方向会发生改变,并且反射和透射的能量比例也会相应变化。

八、其他膜层

(1)NULL

表示空膜层,即光学表面不应用任何实际具有光学作用的膜层,光线按无膜层常规光学规律传播,类似默认设置,常用于对比实验或不需要膜层作用的场景。

(2)GAP

间隙层,在光学多层膜结构中,用于调整膜层整体光学厚度、改变干涉条件,调控膜层反射率、透射率等光学性能,是多层膜设计中用于精细调整光学参数的常用手段。

(3)AIR0010

可能用于模拟空气层或代表特定状态下的空气介质层,在复杂光学系统中精确模拟空气间隙对光线传播的影响,确保光学系统仿真的准确性。

(4)WAR、HEAR1、HEAR2

不是常见标准膜层名称,大概率为用户自定义膜层,用于满足特定光学性能要求,如特定波长范围的吸收、反射等,具体功能需结合设计需求和项目背景确定。

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