概述

這篇文章介紹了如何在OpticStudio中添加金屬材料，并將它們應(yīng)用在序列模式表面或非序列物體表面上。

介紹

在OpticStudio中有兩種定義材料的方式：

1、使用材料庫(kù) (Materials Catalog)

2、使用鍍膜文件 (Coating File)

材料可以在材料庫(kù)或鍍膜文件中進(jìn)行定義，但對(duì)于定義金屬材料來(lái)說(shuō)，最簡(jiǎn)單的方法是用鍍膜文件進(jìn)行定義。光線在金屬表面發(fā)生的交互作用絕大多數(shù)只發(fā)生在表面以下幾微米的深度內(nèi)，因此在這樣的深度下使用鍍膜來(lái)模擬一個(gè)金屬薄層是非常有效的方法。

這篇文章講述了如何在OpticStudio的膜層文件中定義一種新的金屬材料，以及如何將這種材料應(yīng)用到任意相關(guān)物體的相關(guān)表面。

定義金屬膜層

對(duì)于像玻璃這樣的介質(zhì)材料，介質(zhì)的折射率只由實(shí)部組成，其虛部為零。然而對(duì)于金屬來(lái)說(shuō)，其折射率為復(fù)數(shù)。OpticStudio使用下式描述金屬的復(fù)折射率：

其中，n為折射率；k為消光系數(shù) (extinction coefficient)。在OpticStudio中，當(dāng)消光系數(shù)k為負(fù)數(shù)時(shí)表示吸收材料。舉例來(lái)說(shuō)，在OpticStudio中鋁材料的折射率可由下式近似表示：

OpticStudio使用文本文件定義所有的膜層數(shù)據(jù)。同時(shí)，OpticStudio還提供了膜層數(shù)據(jù)的示例文件，該文件位于Zemax根目錄下的Coatings文件夾中，在定義新透鏡時(shí)系統(tǒng)默認(rèn)使用該膜層文件。您可以定義多個(gè)膜層文件并將它們保存在相同的路徑下，然而同一時(shí)刻只能使用一個(gè)膜層文件。所使用的文件名稱(chēng)可在系統(tǒng)選項(xiàng) (System Explorer) 中的文件 (File) 菜單中選擇。當(dāng)您對(duì)COATING.DAT文件進(jìn)行了修改后，我們強(qiáng)烈建議您將文件另存為一個(gè)新的名稱(chēng)，這樣在后續(xù)OpticStudio版本更新對(duì)COATING.DAT文件進(jìn)行覆蓋時(shí)不會(huì)影響到您的膜層文件。

在膜層文件中，有許多關(guān)鍵詞用來(lái)定義不同類(lèi)型的膜層文件，這包括：

MATE （用來(lái)定義材料）

TAPR （用來(lái)定義漸厚膜層）

COAT （用來(lái)定義鍍膜）

TABLE （使用數(shù)據(jù)點(diǎn)表格定義膜層）

IDEAL （用來(lái)定義理想膜層）

IDEAL2 （用來(lái)定義第二類(lèi)理想膜層）

所有用于定義材料和漸厚膜層的關(guān)鍵詞都位于起始定義行，膜層數(shù)據(jù)跟隨在定義行之后。

如果想創(chuàng)建一種新的材料，則必須先使用MATE關(guān)鍵詞，MATE關(guān)鍵詞的語(yǔ)法如下所示：

MATE <user-defined material name>

wavelength   real   imaginary

wavelength   real   imaginary

....

其中，波長(zhǎng) (wavelength) 總是以微米為單位的，并且當(dāng)存在多個(gè)波長(zhǎng)的數(shù)據(jù)時(shí)所有數(shù)據(jù)行必須以波長(zhǎng)的升序進(jìn)行排列；實(shí)部 (real) 為材料在對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)下的折射率；虛部 (imaginary) 為消光系數(shù)。

以下為默認(rèn)膜層文件COATING.DAT中的兩個(gè)示例：