Essential Macleod光学薄膜设计软件介绍
EssentialMacleod光学薄膜设计与分析软件共104页文档
用户定义单位
单位是用户经常碰到的一个问题，但是在Essential Macleod 不是问题，单位可自定义选择。如：频率可以 采用电子伏特、千兆赫、波数；波长可选埃、纳米、微 米甚至微英寸。
颜色计算
颜色计算提供最通用的颜色空间： Tristimulus Chromaticity CIE L*a*b* CIE L*u*v* Hunter Lab 光源的挑选可根据需要预先定义。 CIE 1931 和 1964颜
优化 （Refinement）
Essential Macleod 提供了 Optimac 、非线性纯化 法（ Nonlinear Simplex ） 、模拟退火法（ Simulated Annealing ） 等优化方法。在一般条件下，OptiMac 功 能强大，推荐使用这种优化法；而 Simplex 则较为快速 和稳定；作为一种统计型方法， Simulated Annealing 在阻抗型的情况里会很有效，但相对耗时。在优化的工 程中，我们可以锁定（Lock）某些膜层，使其厚度无法 改变。 Linking可以步骤式改变厚度。优化目标可以以 需计算的性能参数来定义，例如：颜色，波长（或频 率）、入射角、以及公差。对象连接使得更加复杂的优 化功能得以实现。对于不同波长和不同入射角的情况而 言，目标发生器可协助创建多目标。
颜色：在Tristimulus、Chromaticity、CIE L*a*b*、CIE L*u*v*、Hunter Lab系统下计算。用户可定义的光源； 用户可定义的观测；
Essential Macleod光学薄膜软件简要使用说明
Essential Macleod光学薄膜软件简要使用说明Essential Macleod光学薄膜软件简要使用说明1.概述1.1 软件简介Essential Macleod是一款功能强大的光学薄膜设计和分析软件。
它提供了制定多层光学薄膜的设计方案、计算光学参数、模拟光学特性等一系列功能。
本文档将为您提供Essential Macleod软件的使用指南，帮助您快速上手并进行光学薄膜的设计和分析工作。
2.安装和配置2.1 硬件需求在安装Essential Macleod软件之前，请确保您的计算机满足以下最低硬件配置要求：- 处理器：双核 2 GHz 或更高- 内存.4 GB 或更多- 存储空间：至少 10 GB 的可用空间- 显示器分辨率.1024x768 或更高2.2 安装步骤根据您的操作系统类型，按照以下步骤进行安装：- Windows 用户：1.最新的 Essential Macleod 安装程序。
2.双击安装程序并按照提示进行安装。
3.在安装过程中，选择安装路径和其他选项。
4.完成安装，启动 Essential Macleod。
- macOS 用户：1.最新的 Essential Macleod 安装程序。
2.双击安装程序并按照提示进行安装。
3.在安装过程中，选择安装路径和其他选项。
4.完成安装，启动 Essential Macleod。
2.3 配置软件在首次运行 Essential Macleod 软件时，您需要进行一些基本的配置设置，包括选择语言、设置单位、配置默认保存路径等。
按照软件提示进行相应的配置即可。
3.主要功能介绍Essential Macleod 提供了多个主要功能模块，包括设计、分析、模拟等，让您能够完成光学薄膜的设计和分析工作。
3.1 设计模块在设计模块中，您可以进行以下操作：- 添加基底材料：选择基底材料，并设置相关参数。
- 添加层：添加光学薄膜的层，并设置层的材料、厚度等属性。
【精品PDF】ESSENTIALMACLEOD光学薄膜设计与分析软件简要使用
Essential Macleod光学薄膜设计与分析软件简要使用说明利方达有限公司系统需要??完全与Microsoft?? Windows?? 操作系统兼容??Pentium 处理器??建议硬盘空间20-25Mb ??内存128Mb 软件介绍Essential Macleod 核心麦克劳德是一套完备的光学薄膜分析与设计的软件包它能在微软视窗操作系统下运行并且具有真正的多文档操作界面。
它能满足光学镀膜设计中的各种要求。
既可以从头开始设计也可以优化已有的设计可以观测在设计生产中的误差也可以导出薄膜的光学常数是当今市场上最完善的薄膜设计及分析软件。
软件特点??使用简便常见的用户界面广泛的使用剪贴板高质量曲线真正的多文档界面??用户自定义单位任意定义波长、频率、厚度、时间的单位??逆向工程n、k值导出非均匀性和吸收堆砌密度的变化固定缩放比例灵活的限制性优化。
??优化及合成Optimac法Simplex法模拟退火法??目标对包括颜色的所有的参数确定目标清单从外部源输入目标数据链接??分析和设计工具导纳图表反射系数图表绝对电场幅度图非极化边缘滤波片设计工具对称平衡层Herpin计算软件特点??性能计算反射系数透射系数反射相位透射相位密度偏振角偏振相位群时延群时延色散三价色散一价、二价、三价导数。
公差同波长、频率、入射角、膜厚关系函数??颜色在Tristimulus、Chromaticity、CIE Lab、CIE Luv、Hunter Lab系统下计算。
用户可定义的光源用户可定义的观测??材料提供标准的材料数据库多数据库如不同的温度、镀膜机、不同的项目、不同的客户、不同的系统材料数据容易输入数据图标显示强大的编辑器设计工具Essential Macleod提供一个多样化的工具支持设计过程. 编辑工具使设计操作更容易。
这些工具包括膜层逆转、材料替换、公式设计、膜厚缩放比例、匹配的角度不邻近膜层的剪切、拷贝和粘贴。
Essential Macleod 说明书
2016/1/10
版权所有 2004 讯技光电科技（上海）有限公司
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Color
• 颜色计算的设置。
2016/1/10
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3D Plot
• 画一个 3D plot。 坐标轴的具体的设置在 Parameters>>3D performance里面。
2016/1/10
2016/1/10
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Formula窗口
2016/1/10
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Generate Rugate…
• 用这个命令容易生成一个有皱褶膜(rugate coatings)模型。 • 用大量的分离的变化的折射率层模拟皱褶膜的连续变 化的折射率。折射率的变化用改变每层的packing density 来实现。 • Generate Rugate命令可以容易地指定折射率变化，并且 控制模拟皱褶结构的层的数目。
2016/1/10 版权所有 2004 讯技光电科技（上海）有限公司 5
系统需求
• 完全与Microsoft® Windows® 操作系统兼容， • Pentium 处理器 • 建议硬盘空间： 20-25Mb ， • 内存：128Mb
2016/1/10
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2016/1/10
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Design
• 控制显示的膜层顺序和计算公式顺序等。
2016/1/10
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Essential Macleod光学薄膜软件简要使用说明
性能计算
Essential Macleod 提供了一套完备的性能计算功能。 除了一般反射和透射计算外，还包括：密度﹑吸收率﹑椭 偏参数﹑超快参数 ( 群时延 ﹑群时延色散﹑三阶色散 ) 和 光的色散，此外，也可以应用于色彩计算。公差计算可使 用户判定厚度微小变化对设计影响。
分析工具
分析工具包括导纳图标法、环性（反射系数）图标法、电 场图法。电场图计算绝对的电场幅度，提供了几个膜层能 量吸收的比较信息，因此评估有关的可能损失，或者同一 膜层在不同波长下的能量吸收。导纳轨迹法以及环形图法 则可帮使用者了解设计是如何进行的， 通过导纳或者复 振幅系数的从系统中的后层到前层的转换，这种方法将不 同膜层的作用转换至一层单层膜，由此可以被视做一套完 整的直观记录方法。
优化 （Refinement）
Essential Macleod 提供了 Optimac 、非线性纯化法 （ Nonlinear Simplex ） 、模拟退火法（ Simulated Annealing ） 等优化方法。在一般条件下，OptiMac 功能 强大，推荐使用这种优化法；而 Simplex 则较为快速和稳 定；作为一种统计型方法， Simulated Annealing 在阻抗 型的情况里会很有效，但相对耗时。在优化的工程中，我 们可以锁定（Lock）某些膜层，使其厚度无法改变。 Linking可以步骤式改变厚度。优化目标可以以需计算的性 能参数来定义，例如：颜色，波长（或频率）、入射角、 以及公差。对象连接使得更加复杂的优化功能得以实现。 对于不同波长和不同入射角的情况而言，目标发生器可协 助创建多目标。
n、k值导出
虽然 Essential Macleod 提供了一套完整的材料数据 库，但是通常对于某一特定的镀膜厂家，数据库中材料的 光学参数同实际薄膜的参数不尽相同的。 针对这种情况， 根据分光光度计对测试薄膜的折射率和透射率的测量结果， N&K 导出法可方便地导出 n 与 k 的值。这里采用的包络 线方法十分稳定。这种方法采用“全透射”，“全反射” 或者透射和反射的数据。根据得到的数据，可以检测出膜 层的非均匀性，吸收或者同时两方面的结果。
Essential Macleod光学薄膜设计软件介绍
2013/7/12
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24
Formula窗口
2013/7/12
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Generate Rugate…
• 用这个命令容易生成一个有皱褶膜(rugate coatings)模型。 • 用大量的分离的变化的折射率层模拟皱褶膜的连续变 化的折射率。折射率的变化用改变每层的packing density 来实现。 • Generate Rugate命令可以容易地指定折射率变化，并且 控制模拟皱褶结构的层的数目。
2013/7/12 版权所有 2004 讯技光电科技（上海）有限公司 27
光学厚度->物理厚度
2013/7/12
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Scale Thicknesses...
• 偶尔有某些材料的厚度要按同样的方法改变。 • 当研究不均匀性时，或需要对通或禁带进行微调时， 经常要这样做。 • 有时候要保持特殊参考波长的值，但要将所有膜层厚 度按同样的比例改变。都可以用这个命令容易实现。
2013/7/12
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Plotting
• 图形坐标轴和绘图的定制。
2013/7/12
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Cone
• 控制Stack Editor提供的cone计算， Nominal Cone Segment Length ：计算特定波长、频率和入射角时的cone响应时，控制 Cone用的适应计算。与 Nominal Plot Segment Length 类似。 • Bandwidth Step：带宽不为0时，控制步长， • Gaussian Calculation Scale Factor ：缺省值是2，此时，光束的 强度降为轴上的0.0003倍，对大多数的情况可以了， 越大，计算 越久。
Essential-Macleod光学薄膜设计与分析软件简要使用说明教学提纲
软件特点
• 使用简便： 常见的用户界面；广泛的使用剪贴板；高质 量曲线；真正的多文档界面；
• 用户自定义单位：任意定义波长、频率、厚度、时间的单 位；
• 逆向工程：n、k值导出；非均匀性和吸收，堆砌密度的变 化；固定缩放比例；灵活的限制性优化。
• 优化及合成：Optimac法；Simplex法；模拟退火法； • 目标：对包括颜色的所有的参数确定目标清单；从外部源
输入目标数据；链接； • 分析和设计工具：导纳图表；反射系数图表；绝对电场幅
度图；非极化边缘滤波片设计工具；对称平衡层（Herpin） 计算；
软件特点
• 性能计算：反射系数；透射系数；反射相位；透射相位； 密度；偏振角，偏振相位；群时延；群时延色散；三价色 散；一价、二价、三价导数。公差同波长、频率、入射角、 膜厚关系函数；
n、k值导出
虽然 Essential Macleod 提供了一套完整的材料数据 库，但是通常对于某一特定的镀膜厂家，数据库中材料的 光学参数同实际薄膜的参数不尽相同的。 针对这种情况， 根据分光光度计对测试薄膜的折射率和透射率的测量结果， N&K 导出法可方便地导出 n 与 k 的值。这里采用的包络 线方法十分稳定。这种方法采用“全透射”，“全反射” 或者透射和反射的数据。根据得到的数据，可以检测出膜 层的非均匀性，吸收或者同时两方面的结果。
Essential-Macleod光学薄膜设 计与分析软件简要使用说明
软件介绍
Essential Macleod 核心麦克劳德是一套完备的光学 薄膜分析与设计的软件包，它能在微软视窗操作系统下运 行， 并且具有真正的多文档操作界面。它能满足光学镀 膜设计中的各种要求。既可以从头开始设计，也可以优化 已有的设计；可以观测在设计生产中的误差，也可以导出 薄膜的光学常数，是当今市场上最完善的薄膜设计及分析
Essential Macleod光学薄膜软件简要使用说明
逆向工程
Training Manual
Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA
软件特点
Training Manual
Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA
• 性能计算：反射系数；透射系数；反射相位；透射相位； 密度；偏振角，偏振相位；群时延；群时延色散；三价色 散；一价、二价、三价导数。公差同波长、频率、入射角 、膜厚关系函数；
• 颜色：在Tristimulus、Chromaticity、CIE L*a*b*、CIE L*u*v*、Hunter Lab系统下计算。用户可定义的光源；用 户可定义的观测；
Training Manual
Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA
软件介绍
Training Manual
Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA
Essential Macleod 核心麦克劳德是一套完备的光学 薄膜分析与设计的软件包，它能在微软视窗操作系统下运 行， 并且具有真正的多文档操作界面。它能满足光学镀膜
Explicit Dynamics with ANSYS/LSDYNA
Training Manual
Essential Macleod光学薄膜设计与分析软件简要 使用说明
利方达有限公司
系统需要
• 完全与Microsoft® Windows® 操作系统兼容， • Pentium 处理器 • 建议硬盘空间： 20-25Mb • 内存：128Mb
吸收材料在规定厚度的最大透光率。非极性化边缘滤光器
工具创建一个五层两种材料的对称结构的初始设计，最外 的膜层随后能被优化成相配的滤光设计。
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Essential Macleod 光学薄膜设计软件介绍
吴新民
Email:Support@
软件介绍
•它是一款光学薄膜设计和分析软件，
•可以计算给定光学薄膜的特性参数，不但包括反射率(reflectance)、透射率(transmittance)和位相(phase),还包括颜色(color), 超速的(ultrafast),椭圆偏振量( ellipsometric)，以及波长的0-3阶导数。
•可以估算分析中的随机误差，
•可以对已知的设计进行改进，或者根据设定的材料和目标进行综合设计。
软件介绍
•方便创建或编辑各种薄膜，
•带有各种薄膜材料和基底材料库，
•可以灵活地使用不同的单位，
•设计结果可以输出到光学设计软件ZEMAX中去。
工具
•Essential Macleod包含大量的工具。
主要有：
(1)Core: 设计编辑器,数据、目标等编辑器，输入/输出，材料管理，性能计算，优化和综合(Refinement and synthesis), 输出到ZEMAX, 导纳轨迹(Admittance loci), 电场,辅助设计，
(2)vStack: vStack编辑器, vStack性能计算- 计算非平面平行(non-parallel-sided)基底和薄膜性能，
(3)Runsheet: 机器配置和(Machine Configuration) Runsheet 编辑器，
工具
（4）Monitorlink: 特殊的Runsheet配置，输出监控程序，与特定控制器连接的标准工具( Free standing tool) ，
（5）Function:操作编辑器(Operation editor)和语法检查程序(syntax checker), 函数求值程序(Function evaluator)，
（6）Simulator: 沉积过程模拟器(Process deposition simulator)，
（7）DWDM Assistant: 带通滤波器设计(bandpass filter designs)。
系统需求
•完全与Microsoft® Windows® 操作系统兼容，
•Pentium 处理器
•建议硬盘空间：20-25Mb ，
•内存：128Mb
文件类型
•.dds:设计文件
•.npl:绘图文件
•.tbl:表格文件
•.moc:光学数据
•.dst:堆(stack)文件
•.np3:3维绘图文件
•.pmx：pmx文件
软件主窗口界面
主菜单-File
File介绍－New…
(1) Design：弹出带有缺省设计的设计窗口(2)Material：弹出一个建立新材料的表格窗口，可
以输入光学常数和波长等数据，
(3)Optical Constant：通过输入的数据得到反射率和透过率曲线，
(4)Table：建立一个只读空白表格，栏目自定义，
(5)Stack：打开基底和膜层合并的设计和分析的文本窗口，
(6)vStack：打开不平行基底和膜层合并的设计和分析的文本窗口，
(7)Substrate：建立材料内透过率的表格。
File介绍
•Open:打开已经有的薄膜文件，
•Open Material：列出所有可以选择的材料，
•Open Substrate：打开基底文件，表格中显示不同波长的内透过率或密度，
•Open Reference：打开参考文件。
参考文件包含如颜色评介方面所需要的数据。
主菜单-Tools
Tools介绍
•Materials：打开材料数据表，双击表中任何一个材料，都会弹出这个材料的波长和折射率数据，•Load ZEMAX Coating File：其数据可以与zemax交互使用，
主菜单-Options
General
Options介绍－－General
(1)Data Sources ：上面的是当前材料文件夹的路径；下南是参考文件夹的路径。
(2) Windows：选择Cascading Close时，当一个设计窗口关闭时，相关的图表窗口都一起关闭；当选择Prompt to save old Tables and Plots before closing box 时，会在关闭图表前提示是否存盘。
选择Keep old Plots and Tables displayed时，打开新的设计时，原来设计的图表仍然存在。
Plotting
•图形坐标轴和绘图的定制。
Cone
•控制Stack Editor提供的cone计算，Nominal Cone Segment Length ：计算特定波长、频率和入射角时的cone响应时，控制Cone用的适应计算。
与Nominal Plot Segment Length 类似。
•Bandwidth Step：带宽不为0时，控制步长，
•Gaussian Calculation Scale Factor ：缺省值是2，此时，光束的强度降为轴上的0.0003倍，对大多数的情况可以了，越大，计算越久。
Design
•控制显示的膜层顺序和计算公式顺序等。
Chart Style
•Chart Styles :定义绘图数据的风格。
包括颜色、线型等。
General Units
•定义各种量的单位。
DESIGN WINDOW
设计窗口
•选择new>>design进入设计窗口(整个主菜单相应变了)：
•(在file>>display setup中设置此表格的显示栏目)
膜层编辑－Formula
•Formula可以用简化符号编辑薄膜，特别是输入膜层数据很方便。
用符号：H, L, A, B, c, d 等表示。
•膜层厚度表示为基本厚度(basic thickness)的积，如2.5H or 0.4L (如果基本厚度为0.25，则分别表示2.5*0.25 = 0.625 full waves和0.4*0.25 = 0.1 full waves) 。
•符号可以表示成一个简单的序列或重复的序列，如：(HL)^6 3.4H2.1L或((H1.2L2B)^2 HL)^3 (LBH)^2。
Formula窗口
Generate Rugate…
•用这个命令容易生成一个有皱褶膜(rugate coatings)模型。
•用大量的分离的变化的折射率层模拟皱褶膜的连续变化的折射率。
折射率的变化用改变每层的packing density 来实现。
•Generate Rugate命令可以容易地指定折射率变化，并且控制模拟皱褶结构的层的数目。
膜层厚度(thickness)
•可以是光学的(optical), 几何的(geometrical), 物理的(physical)或QWOT。
•(1)物理厚度：按物理单位(通常是nm)测量的。
这种厚度可以转换为晶振监控规格，或溅射线上的沉积时间，
•(2) 光学厚度：物理厚度乘以材料的折射率，即光程，再除以参考波长。
光学厚度乘以2 就是位相厚度 单位为弧度 。
常用光学厚度，
• QWOT厚度：其数值为4倍光学厚度，
•(4)几何厚度：物理厚度除以波长。
光学厚度->物理厚度
Scale Thicknesses...
•偶尔有某些材料的厚度要按同样的方法改变。
•当研究不均匀性时，或需要对通或禁带进行微调时，经常要这样做。
•有时候要保持特殊参考波长的值，但要将所有膜层厚度按同样的比例改变。
都可以用这个命令容易实现。