使用TFCalc编辑膜系的方法〔简易操作步骤〕假设我们要设计一个反射率＞99.9%高反膜系〔波长10600nm〕：条件：〔1〕基底材料：GaAs〔2〕膜料：ZnSe, YF3具体步骤：1.点击TFCalc图标进入其操作界面：图中弹出对话框，要求输入要编辑的文件名因为我们是要新编膜系，如此点击“取消〃按钮，如此 只显示如下界面：TFCalcFile gdit Modify Run K&suits Mi sc.图中自左到右的菜单名称中文意思分别是：“文件〃、“编辑〃、“修改〃、“运行〃、“结果〃、“杂项〃 和“帮助〃点击其中的任何一项将弹出其包含的菜单内容2.点击第一项“File〃，弹出如下菜单项:New 匚ating Open Coating.. Reopen Coating Close CoatingCtrkNCtrl+OkSave Coating Save Ceating As... Revert ta Original Print Coating Printer Setup..Chl+SCtrl+PE盘 TFCalcAboUt TFCalc...左图中的中文意思自上到下分别是:• 新建膜系文件• 重新打开膜系文件• 关闭膜系文件• 保存膜系文件• 以其他的文件名保存膜系文件• 恢复原始文件• 打印膜系• 打印设置•退出 TFCalc•关于 TFCalc3.点击第一项“New Coating 〃弹出如下“编辑环境对话框〃：word上图左边图中英文对应的中文意思分别是：Angle 角度 Incident Medium 入射介质Substrate 基底 Front Layer 基底前面Back Layer 基底后面 Exit Medium 出射介质在上图的右边框内分别输入：Reference Wavelength（参考波长）：1580Illuminate〔光源〕：WHITE〔白光〕Incident angle〔入射角〕：Incident medium〔入射介质〕：AIR〔空气〕Substrate〔基底〕GaAs〔砷化镓〕Thickness〔厚度〕mm1〔一般不考虑基底材料的厚度〕Exit medium〔出射介质〕GaAs〔如果是透视膜系，如此出射介质一般是空 气〕Detector〔探测器〕：IDEA （理想探测器）First Surface〔第一面〕Front注：光源、基底材料、探测器应该分别在Illuminate、substrate、detector库中存在。
这些库可以增减4.点击下面的“ Analysis Parameters"〔分析参数〕按钮，弹出下面的对话框：Set Analysis ParuetersWavelengths and Angles Coneingle Phase and Color'V FlangB of wavelengths (nm)|9000:o |115O(Jby fTcTIncid已门t angle [de口]|o^rFlangg of incident angles〔U已g]|o.J:o |30.03 |i.oV/aveterigth (nm)1550.0C E«oth^ range of wavelength? at each angleButh^ range of angles at eech wavellength厂 Compute ConeAngle AverageOKCancel因为本例我们考虑是入射角为0的条件，因此选中第一项的圆形无线电按钮------Range of wavelengths〔波长X围〕〔nm〕，其他的均不选点击OK按钮，返回上一层对话框，再点击OK 按钮，显示如下的反射率与波长的关系曲线图〔该图显示的没有镀膜情况下，基底材料的反射率〕：图上方的英文字符列出了该图成立的环境条件。
现在我们可以进入下一步具体的膜系结果设计，一般高反膜系的结构是（HLFsH，其中s是大于0的 正整数5. 点击“ Modify 〃菜单，弹出如下菜单项选择项:ModifyEnvirorment..Slack Formula,..Layers - FrontLayers 'BackGroupsTargeU • DiscreteTargets - ContinuousComments左边菜单项从上到下对应的中文意思是:• 环境• 膜堆公式Variable Materials Ervironment$MaterialsSubstrates llluminanh Detectors后面层组单一目标 连续目标 注释可变材料环境 材料 基底 光源 探测器 分布Distributions6. 编辑膜系，有2种方法可以编辑膜系，下面我们分别介绍: 〔1〕使用膜堆公式〔a〕选择“Stack Fomula"，弹出如下膜堆公式窗口：图中的英文意思如下：Enter the formula. The substrate is the left of the first layer 输入公式，基底在第一层的左边;Material〔材料〕：后面框内输入材料名称Thickness:厚度：后面框内输入厚度值〔四分之一波长数〕，该值最好为大于0的正整数Optimize〔优化〕：后面的框内输入“yes〃或“No"Group〔组〕：后面的框内输入1 下面的3个按钮的意思是：Generate Layers：生成膜系，完成后点击该按钮将生成膜系中间是取消Clear formula：去除公式。
点击该按钮将不保存已经输入的膜堆公式，否如此将下次进入该对话框将 出现上次输入的膜堆公式输入膜堆公式，选择H〔高折射率材料〕和L(低折射率材料)等参数后的对话框如下：如上图所示，膜堆公式为(HL)人8H,省略了 G,完整的应该是G(HL)A8H，意思是：GHLHLHLHLHLHLHLHLH厚度选择“7〃是因为我们在环境对话框中将参考波长选择为1580nm〔已经调好波长值〕，最好是10600 能整除的数，此地我们设为7, 7X1580nm比拟接近10600nm如果发现不适宜可以调整该值点击“ generate layers 〃按钮，生成膜系(b)选择“modify〃菜单中的第三项“Layer-Front〃，弹出如下窗口：ES Layers - FrontOji t i onz flui-a ijpt iijnsLa^er123456M aterialZNSEYF3ZNSEYF3ZNSEYF3QWOTzaaaa7.00007.aaoo7.00007.00007.0000Thickness [nnn]1150.031909.211150.031909.211150.031989.21Optimize?YesYesYesYesYesYesG roup111111Cor strain?NoNoNoNaNoNaMin. Thickness：0.0000 riM0.0000 rm0.0000 nm0.0030 rmCl. 0000 nm0.0000 rimMas. Thickress0.0000 nnn0.0000 rm0.0000 nm0.0000 rm0.0000 nm0.0000 nmNeedles?YesYesYesYesYesYes图中显示的是我们刚刚生成的膜系，用鼠标点击图下方滑动框的空白处，可以看到该膜系一共17层。
图中的英文意思是：Layer：层；Material：膜料；QWOT：四分之一波长数；1 …Thickness(n m)：厚度〔该厚度为物理厚度，与QWOT是相关的，二者的关系：n• 将膜层数据保存在剪切板 替代膜层数据〔c〕选择菜单项选择择项的第一项“Add Front Layers..."弹出下面对话框:d=j九*N，式中，n是 膜层的折射率，d是膜层的物理厚度，入是参考波长，N是QWOT例如我们来计算第一层：九 *N 1580*7d= = =1150.74nm，与实际结果有偏差，可能是折射率数据或波长不是四分之一相关的原4*n 4* 2.4028因〕Constran:强制；Needles:针优化图形最上方是二个选择菜单〔Options和More Options〕，其功能稍后再介绍至此我们已经完成了利用第一种方法膜系设计〔2〕直接在Layer-Front窗口输入数据〔a〕选择“modify〃菜单中的第三项“Layer-Front"，弹出如下窗口:aM Layers 一 FrontUji t i ijtls M or h Op t i omLayerMaterialqworThickriess [nm]Optimize?□roupConstrain?Min. ThicknessThicknessNeedles?j郴I〔b〕点击该窗口上方的OptionsAdd Front Layers...Dele te Frcmt Lay er e...FriKt Front LayersCopy Fr unt Layer e From...Append Front Layers From...Reverse Front LayersAdjust Frcmt Layers fur Arigl^...Cj^ns cl i dat e Fron t Layer eCompute Equivsil已mt Irni已比…Compute 已工lt St ack...Sh'/i,i, Trdckn叱5吕 Tot .Reai Layer 工1注七注 from File...Save Layer Data in Fi le...E ave La^er II at a 1 n Cl 1 pb u ：ai_dSubs ti tute Layer Data...〔选择〕，如此弹出如下菜单项选择项：图中菜单项选择项自上到下的意思是• 增加前面膜层• 删除前面膜层• 打印前面膜层• 从…拷贝前面膜层• 从…附加前面膜层• 前面膜层顺序倒转• 合并前面膜层• 计算等价折射率• 计算等价膜堆• 显示膜层总厚度• 从文件•…从读取膜层数据• 将膜层数据保存在文件中AddCurrent number of front lasers: 0Add [fl-starting atCancel点击“0K〃，弹出Layer-Front窗口，在第一列中出 现膜层数据，该数据是缺省数据，分别将光标移动 要修改的位置，输入正确的数据。
〔d〕重复〔c〕操作屡次，直至膜层达到17层；〔e〕点击“show Thickness Totals..''如此弹出下面信息框:从左图中我们可以知道膜层的厚度情况:点击“0K〃返回最终的结果与采用膜堆公式得出的结果一样注意：(1) 当所设计的膜层规律性比拟强，并且层数较多，采用膜堆公式方法简单；当膜层较少采用直接输 入方法就可以；(2) 当所设计的膜系是增透膜系时，必须修改下面的内容：进入“modify〃菜单，选第一项，将环境对 话框中的出射介质改为“AIR〃 ；第二步选择^Layer-Front'窗口上方的“Options〃菜单的“Save Data in File.'选择项，弹出下面的对话框：第三步选择“modify"菜单中的第三项“Layer-Back…〃，出现一个空白的基底后外表窗，选择该窗 口上方的“Options〃菜单里的“Read Data From File...〃选择项，从弹出的对话框中选择你刚刚保存 的文件，点击“打开〃即完成操作wordF面我们将要看看我们设计的高反膜系是否满足要求7. 按键盘上的“F3〃或“F6〃键，如此显示如如下图形:OptioiisIllunmBtnt：: WHITI : AHRSubxLx avfc ■ : QJUkS Hxic：Angle: 0. D (de-jJRcfeiwee: LfBQo0 InalPa J.31X i xat. ian : ■^^―Flrsc Efut Xa.CG: Ji coveP.ef le匚匕Emeu M J vs- WaveleTigt-h Innl上图显示的是反射率与是波长的关系。
图形上方的文字描述了该图是在什么环境下生成的，其中大局 部的英文单词出现在环境对话框中，并已解释，在此不再解释，其中Polarizatio意思是偏振，后面出现 的AVE表示平均偏振如果要了解透射率、吸收率等参数与波长的关系以与提高图形的分辨率，双击该图，出现下面的对话 框，修改该对话框的相关选择，可以满足你的要求图中英文的意思分别是：• Display（显示）：点击右边的箭头将会出现下拉菜 单，从该菜单中我们可以选择透视、吸收、PSI 等与波长的关系• Polarization（偏振〕后面有3个选项（可以都选 上）分别是平局偏振光、P偏振光和S偏振光• X-Axis Units（X轴单位）：点击其右边的箭头将 出现下拉菜单，从该菜单中我们可以改变X轴 单位为波数等• X-Axis Range（X轴X围）：后面有2个圆按钮， 其中1个是Full Range（整个X围），该X围在环 境对话框中已确定；另1个按钮如果选中，如 此你可以在后面的2个方框中输入你期望观察 的波长X围• Y轴第1选项Automatic（自动）选择X围；第2 选项是观察X围值如果我们的选择与上图所示，如此反射率与波长的关系如如下图所示:IJpta on.5Il Liizijitiiiit:IfflITBjui-g1!c: 0„ 0 (Me diurii：AIREef eretice: 1530. D (iiiiijSub strat- e:GAA.SPol arxz a.*t ion.: AireExit：GLASSFir st Sur fac e : Fr ontDetector:IDEALW: 10507.1 V: 99.91S710Q.OD r 1 r -1 r 39.9B5000 5500 10000 105DO 1LOOO 11500Kef Leat-Eaice ( % ) vs "Wo«re 1 ength (zldl)从上图我们可以看到在10600nm波长下反射率超过99.9%，满足设计的要求。