中期报告范文

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）中期报告

题目：400-1100nm超宽带减反射膜的研究

院（系）光电系

专业光电信息工程

班级B110105

姓名宫照伟

学号B11010505

导师潘永强

2015年3月17日

1. 设计（论文）进展状况

1.1设计的总体进展情况

自开题报告至今数月的时间里，已初步掌握了减反射膜的原理，并能利用willey 最低平均反射率的经验公式对减反射薄膜的设计进行理论的分析。理解了willey 公式中各符号物理意义，不以及他们对最小反射率的影响关系。通过网络自行学习了TFC 薄膜设计软件，并设计出了符合要求的超宽带减反射膜。总体进度稍微有点缓慢，在接下来的日子里应该提高效率，使得设计的进展赶上预期的计划。

1.2对willey 公式的理解与运用

Willey 最低平均反射率经验公式为：

5.331.0)1](1)4.1[ex p()/1)(/378.4(),,,(---=L B T D D T L B R AVE

需要设计的薄膜是400-1100nm 超宽带减反射膜。min max /λλ=B 表示减反射带宽，则B=2.75；L 是最外层薄膜的折射率，最外层是MgF 2，所以L=1.38；D 是除最外层以外的高低折射率的差值，D=0.89；T 是减反射膜总的光学厚度，以低反射带中值波长为单位，T 即表示总的光学厚度为T 个平均值波长，T=2。带宽)/(min max λλB 越大，反射率平均值也越高。最外层膜的折射率对平均反射率有重要影响，因此我采用有最低折射率的MgF 2作为最外层膜的材料。除最外层膜以外，所采用的薄膜高低折射率的差值对平均反射率也有较大的影响。差值越大，反射率越低。此外，减反射膜总的厚度以及分成的膜层数对平均反射率的影响也是显而易见的，通常情况下，厚度越高平均反射率越低。但是相应的，越高的厚度意味着制造成本的增加，所以设计的减反射膜需要在性能和成本之间取得最佳值。

1.3利用TFC 薄膜设计软件设计薄膜

TFCalc 是一个光学薄膜设计和分析的通用工具，通过网络的学习，已初步掌握这一工具，并使用它设计出来400-1100nm 超宽带减反射膜。

打开TFCalc ，设置波长范围，为了方便观察，设置的波长范围比要求的范围要稍大一些。

确定之后编写膜堆公式，我选用3.3H0.33L的魔堆结构，这是我多次试验后得出的符合平均反射率<0.8%，且设计成本较低的公式。H代表高折射率材料，我选用了SiO2，L代表低折射率材料，选用MgF2。厚度选择“2”是因为在环境对话框中将参考波长默认选择为550，是最大波长1100能整除的数。优化项选择YES，一组。

点击“Generate Layers”按钮，生成膜系,并设置优化目标。

这个时候的薄膜是不完整的，需要优化。因此设置优化参量：

将TiO2、SiO2设置成需要计算机自动插入层的膜料,然后第一次优化将所有钩都打上。点击“OK”退出，按F4进行优化。优化后的分析曲线如下图：

从数值上可以看出，该薄膜满足在400-1100nm上平均反射率<0.8%。

2. 存在问题及解决措施

（1）虽然设计出了满足条件的超宽带减反射膜，但是在一些优化方面还比较生疏，该薄膜也可以优化的更好，成本可以控制的更低，这需要在后期的学习中继续改进。

（2）在设计薄膜的过程中，对willey经验公式的应用较少，同时几个参数的改变浮动对于最终结果的影响不是很熟悉。在后期阶段这些是需要强化学习的地方，最终可以熟练的通过这些公式设计出最优的薄膜。

3. 后期工作安排

前期的工作已经使课程设计的总体进场缓慢了许多，尤其是在学习TFCalc 软件上耗费了不少时间。在后期的学习中，需要调高效率。接下来需要以400-1100nm超宽带减反射膜的设计为例，分析最外层膜的折射率、膜层中高低折射率的差值以及膜层厚度对该减反射膜设计最终最低反射率的影响关系。然后完成论文的填写，以及最后的答辩。