薄膜光學概論

<內容簡介>

本書編寫目的，旨在使用MATLAB撰寫光學薄膜模擬程式，以及ThinFilmView、TFCalc商用模擬軟體試用版，來輔助學習薄膜光學。
全書共分為七的章節：第0章為ThinFilmView程式模擬軟體簡介，第1章介紹光學薄膜基本概念，第2章討論各類型抗反射模，第3章討論各類型高反射率鍍膜，針對典型的應用-雷射鏡片有進階的討論，第4章介紹分光鏡的設計，第5章及第6章為常見應用-濾光片的概念與設計。
本書所呈現的相關程式檔案，配合研習進度參考學習即可，本書中舉列的範例儘量配合模擬程式或商用軟體實做一遍，期能增強輔助學習的效果。

<章節目錄>

第0章 薄膜光學模擬軟體簡介
0-1 下載與安裝 0-2
0-2 整合開發環境 0-3
0-2-1 主視窗說明 0-4
0-3 功能表列與工具列 0-9
0-3-1 工具列 0-10
0-4 鍍膜資料操作 0-13
0-4-1 dn與dk 0-14
0-4-2 不均勻(折射率斜面)設定 0-15
0-4-3 設計中心波長的變更 0-19
0-4-4 光線入射角的變更 0-20
0-4-5 圖表種類的變更 0-21
0-4-6 膜層的新增、刪除、複製 0-23
0-4-7 光學膜厚與物理膜厚的切換 0-25
0-4-8 反轉層 0-25
0-5 波長曲線圖操作 0-26
0-5-1 格式設定 0-26
0-5-2 使用者定義線 0-28
0-5-5 圖形放大、捲動功能 0-31
0-6 各種計算功能的使用方式 0-32

第1章 基本概念
1-1 簡介 1-2
1-2 光學鍍膜分類 1-5
1.3 光學鍍膜功能 1-8
1-4 光學薄膜特徵矩陣 1-9
1-5 鍍膜符號 1-15
1-6 基板的反射率R與透射率T 1-17
1-6-1 垂直入射 1-20
1-7 使用MATLAB建構光學薄膜模擬程式 1-22
1-7-1 圖形使用者介面GUI 1-27
網路資源 1-32
習題 1-35
第2章 抗反射膜
2-1 簡介 2-2
2-1-1 抗反射膜應用 2-2
2-2 單層抗反射膜 2-6
2-2-1 實際狀況 2-8
2-2-2 吸收 2-9
2-2-3 無效層 2-12
2-2-4 斜向入射 2-13
2-2-5 平均反射率 2-13
2-2-6 低折射率漸變抗反射膜 2-18
2-3 雙層抗反射膜 2-20
2-3-1 低折射率基板QQ膜層 2-20
2-3-2 雙層ARC 2-21
2-3-3 導納軌跡圖 2-22
2-3-4 QH膜層 2-23
2-3-5 斜向入射 2-25
2-4 三層抗反射膜 2-27
2-4-1 QHQ鍍膜 2-28
2-4-2 斜向入射 2-29
2-4-2 QQQ鍍膜 2-30
2-5 四層抗反射膜 2-35
2-5-1 低折射率無效層設計 2-36
2-5-2 高折射率無效層設計 2-38
2-6 紅外光區單層抗反射膜 2-39
2-7 紅外光區雙層抗反射膜 2-41
2-7-1 向量法 41
2-7-2 QQ膜層設計 2-43
2-7-3 QH鍍膜設計 2-44
2-8 紅外光區三層抗反射膜 2-45
2-9 等效膜層 2-46
2-10 雙帶抗反射膜 2-50
2-10-1 雙波長抗反射膜 2-50
2-10-2 可見光區+紅外光單波長抗反射膜 2-57
2-11 抗反射膜的優化設計 2-60
2-11-1 單層抗反射膜 2-61
2-11-2 雙層抗反射膜 2-62
2-11-3 三層抗反射膜 2-63
2-11-4 四層抗反射膜 2-64
2-11-5 五層抗反射膜 2-65
2-11-6 太陽能電池之抗反射膜優化設計 2-67
2-12 使用模擬軟體的優化設計 2-70
2-12-1 最適化：手動模式 2-71
2-12-2 最適化：標準模式之簡單目標 2-75
2-12-3 最適化：標準模式之高度目標 2-80
網路資源 2-83
習題 85
第3章 高反射率鍍膜
3-1 簡介 3-2
3-2 介質高反射率鍍膜 3-4
3-2-1 基本特性 3-5
3-2-2 高反射率區的寬度 3-8
3-2-3 不同膜厚對高反射率區的影響 3-9
3-2-4 對稱膜堆對高反射率區的影響 3-10
3-2-5 吸收 3-11
3-3 寬高反射率區的介質高反射率鍍膜 3-16
3-3-1 算術或幾何級數式膜厚的效果 3-16
3-3-2 1/4波長膜堆重疊的效果 3-18
3-4 斜向入射 3-23
3-4-1 角移現象的降低 3-25
3-5 雷射鏡片損傷的控制 3-26
3-5-1 傳統QW膜堆多層膜 3-26
3-5-2 最佳配對法 3-28
3-5-3 膜層電場分佈圖 3-29
3-6 使用模擬軟體的優化設計 3-30
3-6-1 旁帶優化 3-32
3-6-2 高反射帶拓寬 3-34
網路資源 3-38
習題 3-39
第4章 分光鏡
4-1 簡介 4-2
4-2 中性分光鏡 4-5
4-3 雙色分光鏡 4-8
4-4 偏振分光鏡的設計 4-11
4-4-1 窄通偏振片 4-11
4-4-2 MacNeille型偏振分光鏡 4-14
4-5 消偏振分光鏡的設計 4-17
4-6 偏光膜 4-20
4-7 變色膜鏡片 4-21
網路資源 4-22
習題 4-24
第5章 截止濾波器
5-1 簡介 5-2
5-2 等效膜層 5-9
5-3 短波通與長波通濾波器 5-14
5-3-1 通帶凹陷的改進 5-16
5-4 寬帶短波通濾波器 5-18
5-4-1 ABCBA對稱膜堆 5-19
5-4-2 AB2CBA對稱膜堆 5-19
5-4-3 ABC2DCBA對稱膜堆 5-20
5-5 截止濾波器的應用 5-21
5-6 使用模擬軟體的優化設計 5-31
5-6-1 短波通濾波器-紅光反射鏡 5-31
5-6-2 短波通濾波器-綠光反射鏡 5-36
5-6-3 干涉濾光片(Interference filter) 5-37
網路資源 5-52
習題 5-52
第6章 帶通濾光片
6-1 簡介 6-2
6-2 帶通濾光片 6-5
6-2-1 F-P型濾光片 6-5
6-2-2 多腔層帶通濾光片 6-8
6-3 帶通濾光片之基本性質 6-12
6-4 帶通濾光片的設計實例 6-18
6-4-1 DHW型窄通偏振片 6-19
6-4-2 THW帶通濾光片 6-21
6-4-3 修正全介質F-P型帶通濾光片 6-22
6-5 帶止濾光片 6-23
6-5-1 1/4波長膜堆負濾波器 6-24
6-6 使用模擬軟體的優化設計 6-27
6-6-1 窄帶通濾光片 6-27
6-6-2 寬帶通濾光片 6-28
6-6-3 帶止濾光片 6-31
6-7 抗UV膜 6-32
網路資源 6-33
習題 34
附錄 模擬軟體TFCalc簡介
A-1 下載與解壓縮 附-1
A-2 整合開發環境 附-3
A-3 鍍膜資料設定與執行 附-9
A-4 顯示特性計算的結果 附-14
A-5 範例說明 附-18
參考文獻