从薄膜原理、设计到工艺

课程概要：

当收到需求者的光学规格及非光学规格如环境测试要求时，既可以着手选用所需的基板，镀膜材料及膜数与厚度设计。设计开始可以从标准膜系着手，例如高反射镜不管波宽大小，开始我们一定是以四分之一波膜堆为设计基础，倘若是截止滤光片，则应以对称膜堆为设计基础。当初始设计无法满足要求时，我们需要考虑商业软件或自行设计电脑软件来参与合成或优化，设计好之后，即刻进行制造成功率分析，亦看膜层厚度的误差值的容许度，若是镀膜机的精密度做不到，则要修改设计，重新分析直达合格为止。
透明塑料基板质轻价廉，而且容易成型为非球面透镜，被广泛采用在光学系统中，如眼睛镜片、相机透镜、手机镜头、及显示器面板，如OLED，近眼显示应用。但塑性及软性基板的低密度致使其具有吸水性，从而使薄膜与基板的附着性不佳。再者这些塑料基板比较柔软、容易刮伤、需要镀上硬膜保护。因此塑料透镜的镀膜除了抗反射，还要兼具免受刮伤的保护。本课程会从这些方面重点阐述塑料基底的镀制工艺及其物理特性。
该课程一天会全面讲解光学薄膜分析软件Essential Macelod的操作方法，第二天和第三天会讲解薄膜设计和工艺上面的应用。

课程大纲：

1. Essential Macleod软件介绍
1.1 介绍软件
1.2 运行程序
1.3 创建一个简单的设计
1.4 绘图和制表来表示性能
1.5 3D绘图-用两个变量绘图表示性能
1.6 创建一个默认设计
1.7 文件位置
1.8 通过剪贴板和文件导入导出数据
1.9 约定-程序中使用的各种术语的定义
1.10厚度（物理厚度，光学厚度[FWOT,QWOT]，几何厚度）
1.11 单位定义
1.12 软件如何进行数据插值
1.13 可用的材料模型（Sellmeier, Cauchy, Drude, Lorentz, Drude-Lorentz, Hartmann）
1.14 特定设计的公式技术
1.15 交互式绘图
2. 光学薄膜理论基础
2.1 介质和波
2.2 垂直入射时的界面和薄膜特性计算
2.3 倾斜入射时的界面和薄膜特性计算
2.4 后表面对光学薄膜特性的影响
2.5 光学薄膜设计理论
3. 理论技术
3.1 参考波长与g
3.2 四分之一规则
3.3 导纳与导纳图
3.4 斜入射光学导纳
3.5 对称周期
4. 光学薄膜设计
4.1 光学薄膜设计的进展
4.2 光学薄膜设计中的一些实际问题
4.3 光学薄膜设计技巧
4.4 特殊光学薄膜的设计方法
4.5 Macleod软件的设计与优化功能
4.5.1 优化目标设置
4.5.2 优化方法（单一优化，合成优化，模拟退火法，共轭梯度法，准牛顿法，针形优化，差分演化法）
4.5.3 膜层锁定和链接
5. 常规光学薄膜系统设计与分析
5.1 减反射薄膜
5.2 分光膜
5.3 高反射膜
5.4 干涉截止滤光片
5.5 窄带滤光片
5.6 负滤光片
5.7 非均匀膜与Rugate滤光片
5.8 Vstack薄膜设计示例
5.9 Stack应用范例说明
6. VR、AR及HUD用光学薄膜
6.1 背景介绍
6.2 产品特性
6.3 典型VR系统光学薄膜设计分析
6.4 典型AR系统光学薄膜设计分析
6.5 典型HUD系统光学薄膜设计分析
7. 防雾薄膜
7.1自清洁效应
7.2 超亲水薄膜
7.3 超疏水薄膜
7.4 防雾薄膜的制备
7.5 防雾薄膜的性能测试
8. 材料管理
8.1 光学薄膜材料性能及应用评述
8.2 金属与介质薄膜
8.3 材料模型
8.4 介质薄膜光学常数的提取
8.5 金属薄膜光学常数的提取
8.6 基板光学常数的提取
8.7 光学常数导出遇到的问题及解决思路
9. 薄膜制备技术
9.1 常见薄膜制备技术
9.2 光学薄膜制备流程
9.3 淀积技术
9.4 工艺因素
10. 误差、容差与光学薄膜监控技术
10.1 光学薄膜监控技术
10.2 误差分析与监控决策
10.3 Runsheet 与 Simulator应用技巧
10.4 膜系灵敏度分析
10.5 膜系容差分析
10.6 误差分析工具
11. 反演工程
11.1 镀膜过程中两种主要的误差（系统误差和随机误差）
11.2 使用反演工程来控制对设计的搜索
12. 应力、张力、温度和均匀性工具
12.1 光学性质的热致偏移
12.2 应力工具
12.3 均匀性误差(圆锥工具、波前问题)
13. Function功能扩展
13.1 如何在Function中编写操作数
13.2 如何在Function中编写脚本
14. 光学薄膜特性测量
14.1 薄膜光学常数的测量
14.2 薄膜堆积密度的测量
14.3 薄膜微观结构分析
14.4 薄膜成分分析
14.5 薄膜硬度、附着性及耐摩擦性的测量
14.6 薄膜表面粗糙度的测量
15. 项目管理与应用实例
15.1 项目管理
15.2 光学薄膜项目开发过程
15.3 客户需求分析
15.4 文档管理与报表生成
15.5 【案例分析】Macleod 软件在太阳能薄膜中的应用
15.6 【案例分析】Macleod 软件在激光薄膜设计分析中的应用
15.7 【案例分析】Macleod 软件在光电功能薄膜中的应用
15.8 仿生蛾眼结构在显示技术上的应用
15.9 OLED薄膜及微腔效应
15.10 金属线栅偏振器
16. Q&A

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