一、操作流程視頻演示
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二、圖文操作演示
摘要
VirtualLab Unity中的光學薄膜設計套裝專注於光學薄膜的分析與設計。該套裝可用於分析各種薄膜的光學性能，並根據設計要求提供最優解決方案。
在本案例中，將通過設計一個典型的長波通濾光片，演示 VirtualLab Unity 中的光學薄膜設計流程，包括光學性能評估、優化、誤差分析與靈敏度分析。
初始結構與指標
設計一個長波通濾光膜，初始結構為典型的對稱週期長波通濾光片。設計目標是在0°入射角下實現400–600?nm波段內平均透射率低於1%，在670–1100?nm波段內平均透射率高於99%。
創建項目
1. 在開始選項卡中，使用者可以創建一個光學薄膜設計專案。
2. 為新專案命名並確認後，將創建一個新的光學薄膜設計專案。
3. 創建的新專案只有一層，使用者可以在此視窗中定義所需的膜系結構。
配置專案
1. 在工具選項卡中，使用者可以通過公式工具來配置專案。
2. 選擇TiO2作為高折射率，SiO2為低折射率材料。
3. 在下方輸入框中輸入公式: (0.5H L 0.5H)10 。
4. 點擊“創建新的”按鈕。
5. 通過公式工具配置的膜系。
光譜圖分析
1. 在分析選項卡中，使用者可以使用光譜圖分析功能。點擊 打開設置視窗。
2. 將橫坐標最小值和最大值分別設置為400 nm和1100 nm。
3. 點擊“繪圖”按鈕繪製光譜圖。
4. 當前的截止帶位置和寬度均不符合設計要求，接下來將通過調整動態參數及合併專案來優化設計。
動態參數
4. 動態參數面板位於圖表下方。點擊 可在下拉清單中將參考波長添加為動態參數。
多項目光譜展示
1. 在動態參數面板中，點擊 可導入其他項目，在同一張圖中對比多個項目的光譜。
2. 選擇剛剛複製的項目
3. 圖例顯示圖中展示了兩個項目的光譜，但由於它們完全相同，曲線完全重疊，因此實際僅能看到一條曲線。
項目合併
1. 通過調整兩個專案的參考波長，可以使截止波長互補。
2. 點擊 打開合併設置視窗。
3. 按順序設置合併順序。
4. 點擊“確認”完成設置。
5. 合併後膜系的光譜如圖中藍線所示。
6. 點擊圖例可以控制曲線顯隱，當前之展示合併後膜系的光譜。
7. 右鍵點擊Merge 1的標籤頁，選擇“創建項目”即可將合併後的膜系生成一個新項目。
8. 該膜系由兩個中心波長堆疊得到。
計算
1. 點擊計算標籤頁對光譜曲線進行統計分析。
2. 通帶透射率尚未滿足設計要求，接下來將通過優化功能進行改進。
3. 範圍：輸入需要計算的波長範圍。
4、統計資料：勾選要查看的統計值。
5、點擊“計算”按鈕。
6. 點擊“創建標籤”按鈕。
優化配置
 在工具選項卡中，使用者可以使用優化功能來改善設計。
演算法配置: 使用Nelder-Mead演算法，最大反覆運算次數設置為10000。
參數配置：優化所有層的厚度。
評價函數配置：點擊“添加” 按鈕添加一個透射率子評價函數。
1. 點擊 來添加子評價函數分量。
2.點擊“生成”按鈕來批量生成子評價函數分量。
3.設置生成配置：在 0° 入射角下， 670–1100?nm 範圍內每隔 1?nm 生成一個透射率為 100% 的子評價函數分量。
4.生成的子評價函數分量。
5.切換到圖表標籤頁，可在圖中查看當前設定的目標。
按照前述步驟再添加一個透射類型的評價函數分量，以完成整個評價函數的配置。
在 0° 入射角下，在 400–600?nm 範圍內每隔 1?nm 生成一個透射率為0的子評價函數分量。
優化執行和過程展示
點擊“優化”按鈕開始優化。優化開始後，將自動打開“優化進度”視窗。
快速模式下，優化進度視窗中會展示初始評價函數，最佳評價函數，反覆運算次數和優化時間。
應用優化結果
優化結束之後會彈出“提示”視窗，點擊“確認”按鈕，最佳優化結果將應用到專案中。
專案中參數配置更新為最佳優化結果配置。
查看優化結果
查看優化後的光譜，並計算通帶與截止帶的關鍵指標：
•截止帶：平均透射率 = 0.085%
•通帶：平均透射率 = 99.6%
優化後的鍍膜已滿足設計要求。
誤差分析-配置
在分析選項卡下，點擊誤差圖示來執行誤差分析。
1.設置測試次數為100 。
2.設置材料厚度的標準差為2% 。
3.設置材料堆積密度的標準差為1% 。
誤差分析-良率評估
1.在分析選項卡下，點擊良率規範圖示來執行誤差分析。
2.點擊“添加”按鈕，添加兩條新的合格率標準。
3.根據設計指標設置合格率標準為：
•截止帶平均透射率<1%
•通帶平均透射率>99%
4.點擊“確認”按鈕。
5.勾選“評估良率”核取方塊，啟用在誤差分析時對良率的評估。
6.點擊“分析”按鈕，選擇光譜圖。
誤差分析-結果查看
合格率和進度條會即時展示在圖表的下方。
完成誤差分析後，進度條狀態變為綠色，當前合格率為 83%。
獨立敏感度分析-配置
在分析選項卡下，點擊敏感度圖示，在下拉式功能表中選擇獨立敏感度分析。
獨立敏感度分析配置可分為三部分：敏感度分析策略，誤差設置和評價函數設置。
1.敏感度分析策略：包括擾動方式，指標計算方式等。詳見用戶手冊獨立敏感度分析章節。
2. 誤差配置：敏感度分析採用與誤差分析相同的誤差配置方式，預設自動繼承誤差分析中的相關設置。
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