[发明专利]膜系多角度光谱敏感性分析方法及其应用

摘要

本发明公开了一种膜系多角度光谱敏感性分析方法及其应用，其中分析方法包括以下步骤：在明确膜层顺序和膜层光学常数的条件下，根据产品性能约束条件进行膜层厚度初始设置；建立膜系导纳矩阵模型，将基片和各薄膜的膜层顺序、膜层光学常数和膜层厚度初始设置转化为特征矩阵；通过基片和各薄膜的组合特征矩阵计算膜系的透过率和反射率光谱数据。本发明根据产品各性能综合要求及生产条件建立膜系厚度合理设计范围，建立合理、准确的膜系结构导纳矩阵光学模型；并利用遗传算法能够快速分析膜系在不同入射角条件下产品光谱及光学性能，获得角度变化时光学性能变化最小的膜系结构。

主权项

1.膜系多角度光谱敏感性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：在明确膜层顺序和膜层光学常数的条件下，根据产品性能约束条件进行膜层厚度初始设置；建立膜系导纳矩阵模型，将基片和各薄膜的膜层顺序、膜层光学常数和膜层厚度初始设置转化为特征矩阵；通过基片和各薄膜的组合特征矩阵计算膜系的透过率和反射率光谱数据；对于包含m层薄膜的情况，整个膜系的组合特征矩阵为各层薄膜和基片的特征矩阵的乘积：其中θ_j为入射角，N_j为第j层膜的光学常数，d_j为第j层膜厚度，λ为光谱的波长点，η表示有效导纳，p偏振方向η＝N/cosθ_j，s偏振方向η＝N·cosθ_j，其中N为光学常数，当N为第j层膜层光学常数N_j时，得到第j层膜的有效导纳η_j，当N为基片玻璃光学常数N_s时，得到基片的有效导纳η_s，当N为入射介质光学常数N₀时，得到入射介质的有效导纳η₀，薄膜和基片的组合导纳为：Y＝C/B；波长λ处反射率为：透过率为：以在0°入射角条件下的性能最大值X0‑max或最小值X0‑min为基础，分析在产品性能约束条件下某一膜系不同入射角度的性能相对0°入射条件下的最值性能的差别ΔXmax或ΔXmin，其评价函数如下：其中，X1为某一膜系第一入射角的性能，X2为某一膜系第二入射角的性能，X为透过率T或反射率R。