镜片镀膜TFC使用说明书

TFCALCtranslationViaJCOPLtd.Contents目录IntroductionHYPERLINKTheModelHYPERLINKCapabilitiesMenusHYPERLINKEditMenuHYPERLINKOptionsMenuHYPERLINKEnvironmentHYPERLINKStackFormulaHYPERLINKLayers-Front/BackHYPERLINKGroups HYPERLINKTargets-Discrete HYPERLINKTargets-Continuous HYPERLINKComments HYPERLINKVariableMaterials HYPERLINKEnvironments HYPERLINKMaterials HYPERLINKSubstrates HYPERLINKIlluminants HYPERLINKDetectors HYPERLINKDistributions RunMenu HYPERLINKAnalyzeOnlyHYPERLINKOptimizeDesignHYPERLINKGlobalSearchHYPERLINKComputeEFIHYPERLINKComputeSensitivityHYPERLINKComputeCone-AngleAverageHYPERLINKComputeMonitorCurveHYPERLINKComputeLayerSensitivityHYPERLINKSetAnalysisParametersHYPERLINKSetOptimizationParametersHYPERLINKSetGlobalSearchParametersHYPERLINKSetEFIParametersHYPERLINKSetSensitivityParametersHYPERLINKSetCone-AngleParametersHYPERLINKSetMonitoringParameters HYPERLINKResultsMenu HYPERLINKShowTableHYPERLINKShowPlotHYPERLINKShowEFIPlotHYPERLINKShowColorChartHYPERLINKShowMonitorChartHYPERLINKSavingResults HYPERLINKSaveasIlluminantHYPERLINKMiscellaneousMenuRealitivesHYPERLINKDistributionWindowsHYPERLINKSetTableParametersHYPERLINKSetPlotParametersHYPERLINKLayerWindowOptionsHYPERLINKComputeEquivalentIndexHYPERLINKComputeEquivalentStackHYPERLINKTarget(Discrete)WindowHYPERLINKConfiguringTFCalc

Introduction(说明）这是TFCalc薄膜设计软件。除了缺少图表说明外，它贴切得遵循TFCalc说明书的第一、二所提供的文件。你可以在TFCalc窗口或对话框内按F1来迅速获得此帮助。TheModel（范例）HYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKSetAnalysisParameters（参量分析设置）窗口。如果你点击Cancel（取消）你所做的一 切改动将被忽略。当定义了不止一个环境参量时，你可以使用Environmentpop-up目录来选择一个环境，被选择的环境参量叫做当前环境参量。要获得更多信息，参看HYPERLINKEnvironmentsWindow（环境参量窗口）StackFormula(膜堆)此项使你可以用公式输入一个膜堆。公式最长可由32000个字符组成，最多可以包括由26个单个字母组成的标识。就像上面所述的“L”和“H”。使用"<<"和">>"按钮增加更多的标识。注意基底在紧靠第一层膜的左边。公式的语法十分简单。任何次序的标识可以相互放置在一起，例如：ABCCCBA标识可用圆括号分分组，例如：(ABC)在右边圆括号必须跟注脱字符号(^)和一个整数，例如：(ABCBA)^10乘号优先于任何标识符或膜层组，例如：1.2(0.5AB0.5C)^2可使用组系数，如：G1(HL)^5G2(HL)^5表示前10层膜在组G1里，后10层膜在组G2里。为了清楚起见可以在任何地方使用空格，例如：(1.5A2.3B.7C)^5(ABC)^2.在输入公式后，就应该输入标识的意义了。你必须对公式中用到的每一个标识材料所代表的厚度、是否优化此层、属于哪一组进行指定。如果是光学厚度优先（在HYPERLINKconfigure配置窗口中设置），那么厚度的值就假定为QWOT（Quarter-WaveOpticalThickness－1/4波长）。另外，物理厚度单位为毫微米（十亿分之一米）。你也可以使用"qw"（quarter-wave）或"nm"来表明厚度单位。如果你要使用组，那么必须在输入公式前在HYPERLINKGroups窗口中事先定义。在表格中切换是最好用Tab按钮。当你选定GenerateLayers（产生膜层）按钮时，程序会依照膜层公式来改变HYPERLINKFrontlayers（前表面膜层）窗口的内容。如果你选定Cancel（取消）按钮就不会有任何改变。如果你已经对膜层窗口做了实质的改动，你可以使用ClearFormula（清除公式）按钮擦除膜层公式来避免你在使用膜堆公式设计时意外地取代前表面膜层。Layers-Front/Back（前/后表面膜层）显示基底前/后表面膜层，基底两侧最多可各有5000层膜。有两个膜层窗口：前表面窗口和后表面窗口。这些窗口显示组成膜系的膜层信息。对每个膜层你必须指定以下信息：material（材料）:必须是在材料库或在机动材料窗口中定义过的材料。在QWOT中的1/4波长或物理波长：注意每一层只有一个厚度需要输入，如果输入光学厚度，那么将会计算物理厚度，反之亦然。如果膜层内含有在一定波长有明显吸收的材料，那么就不可能计算通常的1/4光学厚度。在此情况下，程序会显示n/a或QWOT的相近值。查看HYPERLINKconfiguringTFCalc获取更多信息。是否需要优化膜层。膜层属于哪一组。如果你需要使用组，就要先在HYPERLINKGroupswindow中对其定义。是否限制膜层厚度。 以纳米或1/4波长为单位给出厚度最小和最大值。是否需要用Needle法在优化过程中加入膜层。同样查看HYPERLINKLayerWindowOptions。Groups（组）HYPERLINK显示组的数据，此选项使我们可以对一组膜层用同一种方法对待。例如，当在组1内输入单数膜层在组2中输入双数膜层后，我们很容易只将组1中的膜层厚度增加10％，最多可分5000组。对每一组你必须输入：Thegroup"Factor"（组因数）——在给定组中与膜层厚度相成的系数。此数值通常从1.0开始，膜层的实际厚度可以将膜层窗口中的厚度和其组的组因数相成得到。在优化过程中是否要改变组因数。在优化过程中是否约束组因数。如果约束值为yes，那么最小和最大组因数值。当组窗口在最顶时，你可以使用HYPERLINKOptionsmenu来演示多种操作。除增加、删除、打印、复制和添加组之外，此目录还有另外一项选项：NormalizeGroups（规格化组）命令是将每一层的厚度与组因数相乘后将结果保存为膜层新的厚度，然后将所有组因数值设为1.0，例如，将组1中所有膜层厚度增加10％，就可以将组1的组因数值设为1.1然后使用此命令。Targets–Discrete（单点目标）显示优化膜系的单点目标。单点目标是在单点波长上的目标。程序可以帮助你设计多达5000层具有指定折射率、透过率、吸收率、PSI、密度、颜色、亮度或相移的膜系。在所有优化开始前必须输入目标，对每一个单点目标你必须指定：目标是光强I或是相位P（也有颜色、光源和导数型目标，但是最好是在添加颜色目标和生成导数目标命令下设定）。用户需要优化的数量：通常为折射率（R）或透过率（T），也可以是吸收率（A）、PSI（P）或密度（D）。可以输入折射率和透过率的乘积如R*T,Rp*Ts,orRs*Tp。下标p和s代表偏振光种类。如果输入R*T就可以在窗口中选择优化Rs*Ts、Rp*Tp或Rave*Tave。Polarization偏振目标：P或S代表纯偏振光；A代表平均偏振光；D代表P-S偏振光的差值。举例说明，如果目标是折射率，那么平均偏振光为0.5×(Rp+Rs)，差值为Abs(Rp-Rs)。targetwavelength（目标波长）（在HYPERLINKConfigure对话框中选定的单元）incidentangle（单位为度）：在光发出的介质中测量所得。targetvalue（目标值）单位由目标类型决定。以百分数显示像折射率和透射率之类的强度目标；以度为单位显示相位和PSI目标。R*T的乘积在0到100内。任何目标可以是不等式，就是说目标值可以由>（或<）号来表示结果大于（或小于）目标值。tolerance（公差）公差的翻转叫做权重因子。参照评价函数来确定此公差的使用。虽然1.0的公差通常是满足要求的，但你可以减小公差值来降低计算值与目标值之间的差距。注意所有的公差值是相关联的，如果所有的公差相同，那么同所有公差为1.0时的效果相同。environment（环境）在传统膜系设计下其值为1。然而然后定义了HYPERLINKmultipleenvironments多重环境那么你可以在此输入环境参量的数值。同样参看HYPERLINKTargetWindowOptionsTargets–Continuous（连续目标）显示优化膜系的连续目标。连续目标是在连续波长上的目标。最多可有100个连续目标。不论是单点或连续目标都必须在优化前输入。对每一个理想目标，你必须设定：优化目标是强度I或是相位P。优化的数目。通常为折射率(R)或透射率(T)。也可以是吸收率(A)、PSI(P)或密度(D)。可以输入折射率和透过率的乘积如R*T,Rp*Ts,orRs*Tp。下标p和s代表偏振光种类。如果输入R*T就可以在窗口中选择优化Rs*Ts、Rp*Tp或Rave*Tave。P或S代表纯偏振光；A代表平均偏振光；D代表P-S偏振光的差值。举例说明，如果目标是折射率，那么平均偏振光为0.5×(Rp+Rs)，差值为Abs(Rp-Rs)。Thepolarizationofthe目标开始和结束的波长（单位为HYPERLINKConfigure对话框中设定的目标类型）。incidentangle（单位为度）：在光发出的介质中测量所得。目标值的起始和终点单位由目标种类决定。以百分比描述像折射率和透射率之类的强度目标；以度来显示相位和PSI目标。R*T的乘积在0到100内。任何目标可以是不等式，就是说目标值可以由>（或<）号来表示结果大于（或小于）目标值。tolerance（公差）公差的翻转叫做权重因子。参照评价函数来确定此公差的使用。虽然1.0的公差通常是满足要求的，但你可以减小公差值来降低计算值与目标值之间的差距。注意所有的公差值是相关联的，如果所有的公差相同，那么同所有公差为1.0时的效果相同。environment（环境）在传统膜系设计下其值为1。然而然后定义了HYPERLINKmultipleenvironments多重环境那么你可以在此输入环境参量的数值。当连续目标窗口为最顶时你可以使用选项命令来增加、删除、打印复制和添加目标。注意在结合单点目标和连续目标；如果公差相同，那么单点目标与连续目标具有相同的权重因子。Comments（注释）显示膜系的注示。你可以在注释窗口中点击鼠标来编辑内容。在特定地方输入文字时用鼠标直接在要输入文字的地方点击。按回车键或用鼠标在另外一个窗口中点击来结束编辑。所输入的内容被保存在膜系文件中。在注释窗口中的页眉部分的文字将在一些窗口和打印出来的remark项后显示。当注释窗口为最顶时你可以使用HYPERLINKOptionsmenu来从另外的膜系文件中复制或添加内容或打印注释。VariableMaterials（机动材料）显示多达150种可改变参数的膜层材料。机动材料不像在材料库中的材料，它是膜系设计过程中的一部分；就是说你可以给每一个所设计的膜系不同的材料。你可以在任何使用材料的地方使用机动材料。对每一个机动材料你必须设定：机动材料的名称。每一个机动材料必须有一个唯一的名称。同样不能同材料库中的材料名称相同。使用机动材料时只需要在膜层窗口中输入材料的名称。机动材料的原始系数（N和K）。机动材料可能具有的最小和最大折射率（N），在优化过程中才使用到此限制。是否优化机动材料的折射率（N）。机动材料可能具有的最小和最大消光比率（K），在优化过程中才使用到此限制。是否优化机动材料的消光比（K）。注意：单纯形法不改变此系数。当机动材料窗口为最顶时，你可以通过选项目录来增加、删除、复制和添加机动材料。在对两种材料的结合在膜系生成过程中不断变化的膜系进行试验时就要用到机动材料。这种膜系可以有许多薄膜层模拟而成，每一膜层的系数都与前一膜层系数略微不同。例举例来说，模拟一个系数（1.5到2.5）随厚度成线形变化的膜系时，你可以输入11个机动材料，它们的系数为1.5，1.6，1.7，……2.5，在FrontLayers窗口中加入等厚的机动材料。机动材料还可以用来确定未知层的系数。在这种情况下，优化目标值会被分光光度法或ellipsometric法的数据。参看附录C获得更多信息。机动材料的另外一个用途是寻找单层或多层膜的理想系数；这时通过HYPERLINKequivalentstackcomputation计算得到的HLH或LHL膜堆就可以用来取代机动材料。EnvironmentsEnvironmentsWindow(环境参量窗口)HYPERLINKHYPERLINKEnvironment环境窗口中你必须指定:Incidentmedium（中间介质）中间介质是在基底目录下的选项，此名称在使用前必须先定义。如果它是吸收材料，TFCalc会提醒用户并假定消光系数k=0.Substrate（基底）基底是在基底命令下的选项，此名称在使用前必须先定义。基底被看作是一个没有干涉效应的块状介质。而如果它是吸收材料那么就看作只有衰减效应的介质。Thickness（厚度）指基底的物理厚度，以毫米做单位。Exitmedium（出射介质）在基底目录下的选项，此名称在使用前必须先定义。如果基底材料与出射介质相同（没有backlayers），那么基底可看作是无限大厚度的（在后表面没有反射）；如果他们不同，那么就要考虑到若干反射。同样的，如果基底材料与出射介质相同（没有backlayers），那么计算所得的透过率就是基底的透过率，如果不等，那么基底的透过率就可以计算出来。Detector（探测器）在探测器目录下的选项。此名称在使用前必须先定义。在为探测器设计一个滤光器时要指定一个探测器，除此之外最好选择IDEAL最多可以有三个折射率随外部条件变化的机动材料。光入射的第一个面：前表面或后表面。一般为前表面，也就是说光从入射介质发出。然而， 我们可以对光从两个面入射膜层进行环境定义。当使用机动材料时，每一个环境代表一个特定的外部条件。例如，如果外部条件是温度，那么每一个环境参量代表一个不同的温度。那么，对每一个环境参量来说机动材料的名称就会改变。确保当前环境里至少有一个膜层使用在环境参量栏内（加注星号）的机动材料。如果改变当前环境参量，TFCalc将在保持每一层物理厚度不变的情况下自动将机动材料加入膜系窗口。这些将在多重环境下根据优化目标进行优化时自动完成。需要注意的是当分析一个膜系时的当前环境参量，此参量在第一行将以星号标注。当Environmentswindow（环境参量窗口）在窗口最上层时，你可以使用Optionsmenu（选项目录）来添加、删除、打印、复制和应用环境参量。Materials(材料)HYPERLINKHYPERLINKOptionsMenu选项目录来增加、删除和打印材料和基底的名称。当用户选定AddMaterial增加材料或AddSubstrate增加基底命令后就要输入材料或基底的名称。折射率数据在数据表格中给出或以分布函数形式给出。如果选定后者，那么就要为复杂折射率中的n和k值选择函数类型。点击OK会出现一个空白表格或出现一个函数。表格中可以最多存储1001个光学数据。当程序需要在一个超出表格所含的波长时它会用线形插补法推算其值；如果波长超出了设定范围，那么就采用最接近其值的终点值。程序以波长为标准来保存数据。对所有的材料，参数N必须大于零，消光系数K对无吸收材料（电介质材料）为零。对吸收材料K>0。对Formaterialexhibitingopticalgain,K<0.注意在TFCalc中必须在HYPERLINKConfigure对话框中设定可以处理gainmaterial。分布函数只在一定波长范围内有效。此范围随着函数参量也在对话框中输入。点击打印按钮打印分布函数参量。点击Comment按钮编辑函数的说明内容。点击Convert按钮将分布函数转化为数据表格。对材料（和基底）使用FitData按钮可以按照测试所得的数据找到相应的分布函数。参看附录C获得详细信息。点击OK就可对分布函数进行大量的逐项相符以保证函数对整个波长范围内的折射率计算结果有效。注意：Schott玻璃公司现在使用Sellmeier3分布函数描述其玻璃材料。然而Schott函数也被其他玻璃生产商所使用。注意Drude函数不能与其他函数混用；当你将Drude函数选作n，那么TFCalc会自动地选作k。同样需要注意的是n和k是隐含地给出的；TFCalc使用程序来独立确定n和k的值。在红外和远红外区对金属波长的分布进行模拟时要用到Drude函数。如果用户改变材料的折射率，那么每一使用此材料的膜层的厚度就会受到影响；程序会自动调整厚度；如果你选择光学厚度作为优先量，那么物理厚度就会重新计算，反之亦然。注意：你在修改后必须关闭此窗口才能对当前的膜系设计产生效果。可以对每一种材料或基底作一简短说明。也可以使用程序提供的选项来将用户制作的文件中的材料和基底数据（包括内在的透射率数据）读出。此选项在附录A中有所描述。用户也可以在文件中写入数据使在其他软件中使用这些数据更方便。每一种材料和基底的数据都单独保存。例如，在MATERIAL栏中文件名为MGF2和在SUBSTRAT中文件名为GLASS。这样做使复制数据、与同事分享数据或将数据移动到此软件在麦金托什机上的版本更方便。注意：如果你重命名或生成一个新文件，要保证文件扩展名正确无误，材料和基底数据文件扩展名为MAT。Illuminants(光源)HYPERLINKHYPERLINKOptionsmenu选项目录用来增加、删除和打印光源名称。还有以下选项：强度由百分比数给出。对表格中未给出波长的光源强度由直线内插法来确定其强度值；对超出范围的波长光源强度值取最接近的终点值。每个光源可以有1001个数据。在HYPERLINKResultsmenu下的HYPERLINKSaveasIlluminant命令可以将具有一定折射率或透射率的膜系保存为光源。注意：你在修改后必须关闭此窗口才能对当前的膜系设计产生效果。EditIlluminantComments使用户对光源进行简短说明。ReadIlluminantfromFile使用户从文件中读取光源数据信息。参看附录A。WriteIlluminanttoFile使用户将数据写入文件以备在其他软件中使用。NormalizeIlluminant使用户可以依比例确定数据使最大光源强度达到100％。CreateBlackbodyIlluminant使用户创建在给定温度下带有黑体型谱的光源。依比例确定光源数据使最大强度达到100％。每个光源的数据都独立保存。比如说，在ILLUMINA栏内的WHITE。这样使用户方便地复制数据、与同事分享数据或将数据移动到此软件在Macintosh（麦金托什机）上的版本更加容易。注意：重命名或创建新文件时要保证文件名最多包含8个字符并且扩展名是正确的；分布状态数据使用ILL扩展名。对使用IDEAL探测器，AIR作为入射、出射介质和基底前后表面没有膜层的膜系文件，光源以曲线形式显示。你必须在HYPERLINKEnvironmentdialog中输入光源名称然后再HYPERLINKanalyze分析膜系。图表窗口将显示光源曲线。Detectors（探测器）HYPERLINKHYPERLINKOptionsmenu选项目录用来增加、删除和打印探测器名称。在相应名称上点击来查看特定探测器的数据。强度由百分比数给出。对表格中未给出波长的探测器强度由直线内插法来确定其强度值；对超出范围的波长探测器强度值取最接近的终点值。每个探测器可以有1001个数据。注意：你在修改后必须关闭此窗口才能对当前的膜系设计产生效果。EditDetectorComments使用户对探测器进行简短说明。ReadDetectorfromFile使用户从文件中读取探测器数据信息。参看附录A。WriteDetectortoFile使用户将数据写入文件以备在其他软件中使用。NormalizeDetector使用户可以依比例确定数据使最大探测器强度达到100％。每个探测器的数据都独立保存。比如说，在DETECTOR栏内的IDEAL。这样使用户方便地复制数据、与同事分享数据或将数据移动到此软件在Macintosh（麦金托什机）上的版本更加容易。注意：重命名或创建新文件时要保证文件名最多包含8个字符并且扩展名是正确的；分布状态数据使用DET扩展名。对使用IDEAL探测器，AIR作为入射、出射介质和基底前后表面没有膜层的膜系文件，探测器以曲线形式显示。你必须在HYPERLINKEnvironmentdialog中输入探测器名称然后再HYPERLINKanalyze分析膜系。图表窗口将显示探测器曲线。Distributions（辐射分布）HYPERLINKHYPERLINKCone-AngleAverage（圆锥角平均光）计算。窗口显示了可用辐射分布。当窗口为最顶时，HYPERLINKOptionsmenu选项目录用来增加、删除和打印分布名称。在相应名称上点击来查看特定探测器的数据。强度由百分比数给出。对表格中未给出角度的探测器强度由直线内插法来确定其强度值；对超出范围的角度辐射分布强度值取最接近的终点值。每个分布可以有1001个数据。注意：你在修改后必须关闭此窗口才能对当前的膜系设计产生效果。当分布数据窗口在最顶时，当窗口为最顶时，HYPERLINKOptionsmenu选项目录用来增加、删除和打印分布名称。可以使用选项来从用户创建的文件中读取数据。此选项在附录A中有描述。用户也可以将数据写入文件以使在其他软件上使用数据更方便。NormalizeDetector使用户可以依比例确定数据使分布的最大强度达到100％。每个探测器的数据都独立保存。比如说，在DISTRIBU栏内的EQUAL。这样使用户方便地复制数据、与同事分享数据或将数据移动到此软件在Macintosh（麦金托什机）上的版本更加容易。注意：重命名或创建新文件时要保证文件名最多包含8个字符并且扩展名是正确的；分布状态数据使用DST扩展名。RunMenu（运行目录）AnalyzeOnly(只分析)HYPERLINKHYPERLINKResultsmenu（结果目录）选择HYPERLINKShowPlot（显示图表）或HYPERLINKShowTable（数据列表）可以显示结果。SetAnalysisParameters（参量分析设置）使你可以设置分析膜系时的波长和/或角度范围。在给定角度的一定波长范围或给定波长的一定角度范围或一定波长和角度范围内选择一项作为研究膜系的条件。点击相应的按钮。Forarangeofwavelengths（给出一定范围的波长）输入第一个波长和最后一个波长数值以及波长间的增量。可以对32000个波长的膜系设计进行分析。入射角定义为从法线到基底的方向。Forarangeofangles（给出一定范围的角度）输入第一个角度和最后一个角度以及角度间的增量。可以多32000个角度的膜系设计进行分析。Forrangesofbothwavelengthsandangles（给定波长和角度）输入角度和波长数据，波长和角度数据的数量乘积不能大于32000。OptimizeDesign（优化设计）HYPERLINKSetOptimizationParameters命令选择膜层或组是否需要优化、优化方法和优化运算数目等。当优化膜层时，只有你选定的需要优化的膜层(以及机动材料)被优化。如果基底两侧都有膜层那么两侧膜层将同时被优化。当优化组时，只有你选定的需要优化的组（以及机动材料）被优化。GlobalSearch（全局查找）HYPERLINKSetGlobalSearchParameters命令使用户控制全局查找的各个方面。DesignsGenerated（生成的设计）记录包括已经排除在全局查找内的所有生成的设计方案。DesignsAccepted（可接受设计）只记录在全局查找范围之内的设计方案。PossibleMinimums（可能最小值）记录寻找到的可能极小值，此数值随全局查找过程而变化。BestDeviations（最优偏差）命令显示可能最小值时设计方案的偏差。Status（状态）目录下有一个对正在进行的功能的说明。可以在任何时候点击StopSearching（停止查找）按钮来定制全局查找。在查找后（或在点击StopSearching按钮后）Done（完成）按钮就被激活，点击Done可以离开全局查找对话框。警告：点击Done按钮并不保存任何全局查找的结构。选择SaveBestDesigns（保存最优设计）按钮来保存有可能是区域最小值的设计方案。设计方案以{前缀}001，{前缀}002等为名称保存。OptimizeDesigns（优化设计）按钮使用户可以同事优化多个设计；可以使用梯度优化法或变尺度优化法。ComputeEFI(计算电场强度)HYPERLINKSetEFIParameters（设置电场强度参量）使你可以控制电场强度的计算。你可选择你感兴趣波长、膜层、分辨率和在入射介质还是基底中计算电场强度。在高分辨率模式下EFI在400点下计算，而对中底分辨率相应的有200点和100点。ComputeSensitivity(计算灵敏度)HYPERLINKSetSensitivityParameters命令来设定期望的误差值和运算的次数。程序会随机改变膜层的厚度、分析膜系设计并记录结果。计算灵敏度选择与误差范围一致或小于误差范围的厚度。计算灵敏度时会出现一个过程窗口。可以按Quit（退出）按钮来停止计算。当选择HYPERLINKResultsmenu（结果目录）下的HYPERLINKShowPlot（显示图表）将显示计算结果。计算结果窗口中的黑实线代表原始的膜系设计；其两侧最外部的实线为随机改变厚度时，当有最大误差和最小误差时的曲线。当在HYPERLINKSetSensitivityParameters窗口中选择quartile（四分位数）时，就会计算并显示另外3个附加曲线：第一、第二和第三四分位曲线。第二四分位曲线是中间曲线（通常也是最接近所设计的膜系曲线），第一和第三四分位曲线通常稍微低于和高于第二四分位曲线；在每一个波长上，二分位曲线在第一和第三四分位曲线所围成的范围内。此命令在S光、P光及其平均偏振下计算所有项目（反射率、透过率、吸收率、PSI和相移）的灵敏度，在结果目录中使用HYPERLINKSetPlotParameters命令察看其他项目的灵敏度。ComputeCone-AngleAverage（计算平均圆锥角）HYPERLINKresult目录下选择HYPERLINKShowPlot或HYPERLINKShowTable来查看计算结果。注意：此命令计算的是基于偏振的透过率或折射率百分比。然而，因为我们计算的是三束光线的平均值，实际上没有P偏振光和S偏振光。所有最好是看平均偏振光的计算数值。SetCone-AngleParameters（设定圆锥角参量）使你可以指定计算平均圆锥角时光辐射的圆锥面。圆锥的中心角（圆锥轴线于膜层法线见的夹角）通常为环境窗口中的incidentangle（入射角）圆锥角的大小可以在half-angle半角或f/number中写入。计算时，膜系分析依照在最后一项中输入的角度计算数量，此数值必须为奇数且值越大计算越精确；当计算角度的数值加倍时，计算结果的误差因子就降低4位。用户可以选择程序内置的辐射分布（等效强度或Lambertian）或用户自定义的HYPERLINKdistribution（分布状态）。ComputeMonitorCurve（计算显示曲线）HYPERLINKHYPERLINKShowMonitorChart（显示结果图）查看结果。SetMonitoringParameters（设定监控参量）命令使用户可以指定计算曲线计算过程中的参量，反射率、透射率、Δ值或PSI都可以监控。Eitherreflectance,transmittance,delta,orpsimaybemonitored.当监控反射率或投射率，P光、S光以及平均偏振光都被监控。可以在低、中、高以及设定的分辨率（单位为nm）下计算曲线。可以使用三个波长监控任意层薄膜。基底必须选择在基底库列表内的材料，如果基底的背面反射光线那么就要在基底框内核实。当基底材料有吸收时才考虑基底的厚度。监控角为光控源与基底平面的夹角。每一种材料有不同的监控比率，在SetMonitorRatios下可以进行改动，用户可以选择给所有材料统一的监控比率。监控比率与格栅间距与监控距离的比值的平方成比例。ComputeLayerSensitivity（计算膜层灵敏度）HYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKRunmenu（运行目录）产生的结果。注意前五个命令中的每一个命令都在目录的第二段对应着一个setparameters（设定参量）命令。下面依次做介绍。ShowTable（显示数据表格）ShowTable（显示数据表格）显示(1)反射率、透过率、吸收率、PSI、密度或损失或(2)反射或投射中的相移。表格可以通过HYPERLINKOptionsmenu（选项目录）打印出来。数据的有效数字个数可通过HYPERLINKMisc.menu（杂项目录）来控制。注意此处显示的数值实际上是通过折射率、光源强度和探测器效率改进过的折射率。要获得实际的折射率、透过率、吸收率、能量损失和光学密度值就要将光源设定为WHITE（白光）并将探测器设定为IDEAL（理想探测器）。由折射率和透过率确定的PSI和相移不受光源或探测器的影响。当在一定范围的角度和波长上分析膜系时窗口在一个时间内只显示单个角度（或波长）时的各个波长（或角度）的值，用键盘上的左右键来查看其余的角度（或波长）数据。这个窗口可以改变大小来显示更多或更少的数据结果。简而言之，你可以在窗口中双击获得HYPERLINKSetTableParameters（设定表格参量）窗口。注意当此窗口在最顶时可在HYPERLINKOptionsmenu（选项目录）中打印此表格、复制表格到剪切板、保存表格到文件和做计算统计。当选择计算统计数字时，窗口会显示表格中数据的最小、最大和平均值。用户可以改变计算的偏振和波长范围。如果当初是在一定角度和波长范围内优化的膜系那么此时窗口将显示两行空白栏使用户确定统计的波长和角度范围。ShowPlot(显示图表)HYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKConfigure（设置）对话框里选择的值决定）的光谱三激励值为依据来计算色彩坐标。计算结果以1931CIE或1976CIEUCS色度表或作为LAB坐标在窗口中显示。为了得到最好的结果，膜系必须在380nm到780nm（或者更宽）的范围内以5nm步增。当在一定角度范围内分析设计的膜系的，此窗口显示在所有角度下的颜色。按键盘上的想左向右键查看每个角上的数据值。也会显示激发色纯度与支配和互补色波长。如果在彩色显示器上查看此图示，就会在右下角两个方框内显示近似的反射和/或透视光颜色。在窗口内双击鼠标就会弹出SetColorChartParameters对话框。当鼠标指针在颜色窗口中移动时，在窗口页眉上会显示指针的位置。如果按住鼠标键移动时就显示移动的距离，如果在颜色窗口中用鼠标拖曳一定范围后松开鼠标键时按住Ctrl键，所拖曳的区域就会放大，如果你想恢复比例按住Ctrl键在窗口中连击就可以了。在Optionsmenu（选项目录）里可以选择打印图表、复制其道剪切板或将颜色灵敏度结果结果保存到文件中。在文件中记录了反射和/或透射（视图表中显示的项目而定）的色度坐标和表格界限。文件的第一行包含标称设计的颜色。SetColorChartParameters（设定颜色图表参量）控制着颜色图表显示方式。大多数输入都是自说明性的。比如参考光White（白光）的名称必须是在光源目录下的，用来计算激发色纯度和thedominant和互补色波长。在HYPERLINKSensitivityParameters（灵敏度参量）对话框中选择颜色灵敏度选项就会对颜色灵敏度进行检查。ShowMonitorChart（查看监控图表）HYPERLINKGOTOTOPShowMonitorChart（查看监控图表）显示的是由HYPERLINKComputeMonitorCurve命令产生的监控曲线。图表将反射率、透过率、Δ值和PSI作为一层或多层膜层显示。图表的最顶层显示膜层数。在窗口中双击鼠标弹出SetMonitorChartParameters（设定图表显示参量）对话框。可以通过HYPERLINKOptionsmenu(选项目录)将图表打印或复制到剪切板。当鼠标指针在颜色窗口中移动时，在窗口页眉上会显示指针的位置。如果按住鼠标键移动时就显示移动的距离，如果在窗口中用鼠标拖曳一定范围后松开鼠标键时按住Ctrl键，所拖曳的区域就会放大，如果你想恢复比例按住Ctrl键在窗口中连击就可以了。使用HYPERLINKOptionsmenu（选项目录）将图表打印或复制到剪切板或将数据结果保存到文件。SetMonitorChartParameters（设定图表显示参量）控制着monitorchart的显示方式。大多数输入是自说明的。MinorTicks（最小栅格距）是设置在已有编号栅格线中附加栅格线的数量。SavingResults（保存结果）HYPERLINKGOTOTOPSaveResults#1、SaveResults#2、SaveResults#3、SaveResults#4和SaveResults#5保存最近一次膜系分析的结果。在HYPERLINKSetPlotParameters（设定表格参量）对话框中在Displaysavedresults（显示保存结果）前打勾就可以将现在的计算结果与后来的结果相比较。结果一旦保存就会在保存的位置前打勾。RemoveSavedResults（删除保存结果）将删除占用大量计算机存储空间的已保存的结果。SaveasIlluminant（保存为光源）HYPERLINKGOTOTOPSaveasIlluminant（保存为光源）命令使你可以将具有一定反射率或透过率的膜系存储为光源。在所选择的已保存结果输入名称作为新光源的名称。如果有一个结果已经保存，那么那些结果可以在ShowSavedResults（查看保存结果）目录中点击核对栏来保存。注意此方法可以保存灵敏度计算结果作为光源（1为最小最坏情况，2为最大最坏情况，3为第一四分位，4为第三四分位，5为中等特性）MiscellaneousMenu（杂项目录）HYPERLINKGOTOTOP此目录为杂项目录，下面逐项介绍：SwapFront-BackLayers（转换前表面－后薄膜膜层）可以将前后表面转换。在你想查看当光由相反方向入射滤光片时滤光片的表现时用此命令。在你将已存在的膜系前膜层复制到当前膜系的后表面时也用到此命令。只需将前后表面转换后再由文件中复制前表面膜层然后再转换前后表面就可完成。在将膜堆将膜层转换到基底后表面时也使用相同的步骤Configure（配置）使用户可以(1)改变波长的单位(2)改变显示结果的精度(3)指示优先厚度为光学厚度或物理厚度(4)改变相移(5)改变颜色观察器视野范围(6)指定QWOT（Quarter-WaveOpticalThickness）四分之一波长在膜层窗口中的显示方式。(7)指定数据是否外推和(8)指定是否允许gainmaterials。查看HYPERLINKconfiguringTFCalc来获得更多细节。ComputeColorfromDataFile（由数据文件计算颜色）命令使用户可以由文件读出的数据计算反射或透射光的颜色。按下GetFile按钮后要求用户输入文件名称。数据文件要包含两个卷：波长和当前反射率（或透射率）。波长需由不大于10nm间隔组成的等间距坐标显示。没有膜系设计文件打开时此命令才有效。必须要保证在文件中波长的单位与Configure（配置）对话框中的单位一致。WindowOptions（窗口选项）命令使用户指定(1)窗口的位置和大小和(2)当开始一个新膜系设计时哪些窗口会自动弹出。

SetAnalysisParameters（参量分析设置）此项使你可以设置分析膜系时的波长和/或角度范围。在给定角度的一定波长范围或给定波长的一定角度范围或一定波长和角度范围内选择一项作为研究膜系的条件。点击相应的按钮。SetOptimizationParameters（优化参量设置）SetOptimizationParameters（优化参量设置）使你可以选择优化膜层或者组、优化方法和迭代因数等等。有三种优化方法可选：梯度法、变尺度法和单纯形法。梯度法和变尺度法需要计算评价函数的导数。当评价函数值接近最小值时，其导数也趋向于零并且更加不精确。因为梯度法通常由于导数的误差而停止优化。在停止优化的那一点，不使用导数计算的单纯形法可以将优化继续下去。这些方法只能够寻找到评价函数的区域极值。注意梯度法和变尺度法会在偏差问题上给出改进方法，但是单纯形法却不会。单纯形法会需要反复运算更多次来处理问题。如果有N层膜或N组被改进，那么我们建议梯度法与变尺度法的运算反复次数变为5N而单纯形法运算反复次数为10N2。为了降低误差就要增加解决问题时所做的运算次数。只有在单纯形法中才能使用Max最大变化值来开始计算过程。如果你已经接近一个最小值，那么就要将其设定为一个数值很小的数（例如：1％）。变尺度法在确定一个最小值时比梯度法更快。然而由于梯度法处理时需要的内存更少所以在需要优化很多层膜时也是一个重要的考虑对象。注意如果这些方法起点远离最小值，那么他们会会聚到不同的设计结果。如果选定MinimizeSensitivity（灵敏度最小化），那么优化过程就会用到SetSensitivityParameters（设定灵敏度参量）对话框中的参量来将随厚度随机变化的平均函数值最小化。为了达到最好的结果应进行大量的运算。然而，大量的运算也会造成优化过程缓慢。如果你想当膜层厚度优化为零时即将此层消除可以使用StopOptimizingZero-thicknessLayers（停止对零厚度层优化）选项。如果没有选择此项，那么零厚度层会继续被优化而且可能会形成有效厚度膜层。然而，大多数情况是膜层厚度在零和一个数值很小的数之间摆动，导致优化效率的降低。选择DisplayIndexProfileWhileOptimizing（优化过程中显示折射率轮廓）在优化过程中查看折射率轮廓。按下NeedleParameters（Needle变量）按钮会弹出一个对话框来控制needle优化方法的过程，在附录B中有详述。如果选定Add"Needle"Layersbox（增加膜层）那么needle法会在用户下一次优化设计时使用。如果选定ContinueAddingLayersUntilOptimalDesignIsFound（持续增加膜系直到满足要求）那么needle法会反复使用到不能增加膜层为止。在这种情况下设计被认为是理想的。如果选定AddManyLayersSimultaneously（同时增加多层）那么needle法会在区域优化开始前加入一些零厚度膜层。当你知道膜系结构（像带通或边缘滤波器）需要很多层时选此项效果最好。如果你想确定在needle法加入之前膜系经过区域优化，就要选择UseLocalOptimizationBeforeAddingNeedles（在加入Needles前使用区域优化）。此选项在人为的停止优化而在继续优化时使用。当选定ContinueAddingLayers（持续增加膜层）后，TunnelingParameters（隧道参量）按钮就会激活，按下此按钮会出现如下对话框：Tunnelingmethod（隧道法）在附录B中有详细叙述,它是在Needle优化法找到理想解决方安之后寻找更好的设计。Tunnelingmethod只在(1)选定Growthecoating（膜系生长）(2)膜层总厚度比对话框中设定的厚度小和(3)导数（例如，平均函数值）比对话框中设定值大。时才起作用。同样注意在Tunnelingmethod修改膜系前有保存每一个理想设计的选项。SetGlobalSearchParameters（设定全局查找参量）SetGlobalSearchParameters（设定GlobalSearch参量）使用户可以控制globalsearch进程。Globalsearching先产生（随机或有系统地产生）许多设计并决定这些设计中哪个更接近于平均函数的区域极值。最好的区域极值叫做globalminimum这些设计是通过改变当前设计膜系膜层厚度（或组因数）来实现的；只优化那些被选定作为优化对象的膜层（或组因数）；如果一个膜系设计使用了variablematerials（机动材料）并且已经选作优化对象，那么这些indices在globalsearch中也会被改变。使用NumberofDesignstoSearch来指定要寻找的设计数目；最大值为32767。Globalsearch会生成多少数目的设计方案？那是由（1）当前设计中哪一层膜（或组或机动材料）被标记为可优化（2）当前设计区域的MaximumChangefromCurrentDesign最大改变值所占的比例。如果最大改变值占50％，那么厚度（组因数或折射率）就允许在当前值上改变±50％。厚度（组因数或折射率）会不成为负数。如果使用膜层厚度（或组因数或折射率）约束，那么globalsearch就会在约束之内运行。在少数膜层（或组因数或折射率）需要优化时推荐使用systematicsearch（系统寻找）。系统地寻找生成具有统一结构的设计。例如，如果正在改良两膜层的厚度来生成100个设计方案，那么就依照两膜层各自产生同结构的10层膜；结果为10×10＝100个设计方案。在RandomSearch（随机寻找）时，设计方案是随机产生的；每一层（或组因数或没每组）的厚度是在统一分布下改变的，例如，如果一层100nm的膜可以在50％范围内改变厚度，那么随机厚度会从50nm到150nm之间。Globalsearch通过生成所有设计图来确定最佳设计方案。对每一个新设计方案它（1）使用平均函数计算偏差（2）寻找其他相近的叫做邻近值方案的设计。如果所有的邻近值设计方案具有很大的偏差，那么新设计方案就可能是区域极值。通过改变对话框中的NumberofNearestNeighbors（最接近邻近值），膜系设计者可以控制寻找区域极值的数量；如果使用越多邻近值那么就会得到越少的极值；如果使用很少的邻近值那么会得到更多的（有可能是错误的）极值。通常情况下，邻近值的数量应随改进的膜层（或组或机动材料）数量增加而增加。当设计方案产生后，有必要从globalsearch中排除一些设计方案。可以选定ExcludeDesignsHavingThicknesses>或ExcludeDesignsHavingDeviation>来完成此操作。第一项中排除了实际厚度比设定厚度大的膜层，第二项排除了与区域极值相差很大的设计方案。SetEFIParameters（设置电场强度参量）SetEFIParameters（设置电场强度参量）使你可以控制电场强度的计算。你可选择你感兴趣波长、膜层、分辨率和在入射介质还是基底中计算电场强度。在高分辨率模式下EFI在400点下计算，而对中底分辨率相应的有200点和100点。SetSensitivityParameters（设定灵敏度参量）SetSensitivityParameters（设定灵敏度参量）使你可以控制灵敏度计算。注意膜层厚度误差和/或折射率会被模拟出来；选定VaryThicknessby和/或VaryIndexby膜层厚度的分布状态和折射率可以是统一的或一般状态（高斯分布）。膜层厚度变化可以是相关的或完全的（无论物理厚度或光学厚度）；在你想要进行的选项上点击鼠标并输入你要求的误差值。折射率误差通常为相关量。选择分析类型；worst-caseanalysis（最差情况分析）使用MonteCarlosimulation（蒙特卡洛模拟法）确定膜系变化的最小和最大值；四分位分析法使用蒙特卡洛模拟法确定膜系分布的四分位数；worst-possibleanalysis（最差情况分析）使用优化法在给定生产误差下计算膜系最差的状态。反复的次数只有在两个蒙特卡洛模拟法下使用。一般，如果一个膜系有更多的膜层，那么它会需要更多的反复运算来使灵敏度会聚到最小和最大值。如果选定VaryAllLayers那么每一层的厚度就会改变；另外，只有标记为可优化的膜层才会改变厚度。如果选定ComputeColorSensitivity那么每一次的运算得到的颜色将在颜色窗口中显示。注意：在一般分布状态下，所有生成的厚度在在标称设计中的两个标准偏差之内。在一般偏差时，在RelativeandAbsolute中的数值被认为是膜层厚度的标准偏差。SetCone-AngleParameters（设定圆锥角参量）SetCone-AngleParameters（设定圆锥角参量）使你可以指定计算平均圆锥角时光辐射的圆锥面。圆锥的中心角（圆锥轴线于膜层法线见的夹角）通常为环境窗口中的incidentangle（入射角）圆锥角的大小可以在half-angle半角或f/number中写入。计算时，膜系分析依照在最后一项中输入的角度计算数量，此数值必须为奇数且值越大计算越精确；当计算角度的数值加倍时，计算结果的误差因子就降低4位。用户可以选择程序内置的辐射分布（等效强度或Lambertian）或用户自定义的分布形式。SetMonitoringParameters（设定监控参量）SetMonitoringParameters（设定监控参量）命令使用户可以指定计算曲线计算过程中的参量，反射率、透射率、Δ值或PSI都可以监控。Eitherreflectance,transmittance,delta,orpsimaybemonitored.当监控反射率或投射率，P光、S光以及平均偏振光都被监控。可以在低、中、高以及设定的分辨率（单位为nm）下计算曲线。可以使用三个波长监控任意层薄膜。基底必须选择在基底库列表内的材料，如果基底的背面反射光线那么就要在基底框内核实。当基底材料有吸收时才考虑基底的厚度。监控角为光控源与基底平面的夹角。Relatives相关DistributionWindows(分布状态窗口)在Cone-AngleAverage（圆锥平均角度）计算中可以使用用户定义的辐射分布。窗口中显示可用的辐射分布名称。当此窗口为最顶时，在HYPERLINKOptionsmenu选项目录下加入、删除和打印分布状态的名称。点击分布名称来查看特定分布的相对强度。注意所给出的强度是一百分比。程序使用线形内插法来确定没有给定角度的分布强度；如果角度超出了表格中所给的范围，那么就会应用最接近其值的终点值。每个分布可以有1001个数据点组成。注意：你必须将改变的窗口关闭才能使对当前膜系设计所做的改动生效。当分布设计窗口为最顶时，HYPERLINKOptionsmenu（选项目录）可用来增加、删除和打印数据。可在每个分布状态中加入小段文字说明。通过相应选项还可以查看用户生成的文件中的分布状态数据。此选项在附录AppendixA中有说明。用户也可以在文件中写入数据使在其他软件中使用此数据更为简便。Normalizedistribution（标准分布）命令可以衡量分布状态数据来使分布最大亮度为100％。每一个分布状态的数据都是单独存放的。例如，DISTRIBU目录下叫做EQUAL的文件。这样的结构使得复制数据、与同事分享数据或将数据移动到此软件在Macintosh（麦金托什机）上的版本更加容易。注意：重命名或创建新文件时要保证文件名最多包含8个字符并且扩展名是正确的；分布状态数据使用DST扩展名。SetTableParameters（设定表格参量）SetTableParameters（设定表格参量）控制表格窗口中显示的内容。如果选择dB（分贝）为单位，那么参量就会以dB为单位显示；也就是说：以10Log(x)为单位，其中x是反射率、透射率等参量。如果前一个结果已保存，那么可以通过点击ShowsavedResults（显示保存结果）将其显示在当前窗口中。注意此方法可用来显示灵敏度计算结果（1为差情况最小，2为差情况最大，3为第一四分位，4为第三四分位，5为中间状态）。SetPlotParameters（设定图表参量）SetPlotParameters（设定图表参量）控制着图表窗口的显示内容。大多数输入都是自说明性的。选定DisplayOverlay（覆盖显示）来覆盖两种不同类型的显示。此时OverlayParameters（覆盖参量）按钮就被激活。点击就会显示要覆盖的参量并且按钮的名称也变成PrimaryParameters。当显示覆盖材料时，注意图表类型（波长或波数）可能不随之改变。如果图表范围与主表坐标范围不同，那么Plot图表窗口将在图表的右侧显示第二个坐标（就像在ShowPlot目录中描述的情况相同）。MinorTicks（最小栅格距）为是设置在已有编号栅格线中附加栅格线的数量。LayerWindowOptions（膜层窗口选项）当膜层窗口在最顶时，你可以用HYPERLINKOptionsmenu选项目录来显示不同的操作。在增加、删除、打印、复制和添加膜层之外，此目录还有如下其他10项选项：ReverseLayers（翻转膜层）将膜层翻转的命令，同样注意在HYPERLINKMiscmenu中也有一个HYPERLINKswapthefrontandbacklayers命令。AdjustLayersforAngle（根据角度调整膜层）改变所有没有吸收膜层的厚度来保证在新的角度条件下光的有效路程（光程）保持不变。注意此对话框对所有角度初始值一般为0.0。此功能通常叫做角度匹配。ConsolidateLayers（压实膜层）将膜系优化后厚度为零的膜层去掉。同样的如果相邻两膜层有同样的材料并属于同一组那么就会将两膜层合并。HYPERLINKComputeEquivalentIndex（计算等效折射率）命令计算一定范围内膜层的等效折射率。HYPERLINKComputeEquivalentStack（计算等效膜堆）命令计算等效于给定膜层的HLH或LHL膜堆ShowThicknessTotals（显示总厚度）命令显示膜系中所使用的每一种材料的物理厚度和所有膜层的总厚度。最薄的膜层在对话框的最下端显示。ReadLayerDatafromFile（从文件中读取膜层信息）命令是从文件中读取两栏信息：材料名称和厚度（单位为纳米）。用户在标准对话框中输入文件名称。这是TFCalc中读取膜系设计的一条捷径。SaveLa