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TFCalc (ティーエフカルク)
コーティングデザイン

コーティングデザイン

ファブリ・ペロー干渉計のためのコーティング

このコーティングは次の文献に載っています: "Optical coating without phase dispersion for a Fabry-Perot Interferometer", by F. Lemarquis and E. Pelletier, Applied Optics, Vol. 35, No. 25, 1 September 1996, pp. 4987-4992.

コーティングは次の要求を満たさなければなりません:

  • 波長 430-630 nm における反射率が30%から40%
  • 780 nm にける反射率が97%以上
  • 波長 430-630 nm において反射に関する一定の位相シフトがほとんどない

このコーティングはガラス(インデックス 1.52)上に施され、光は垂直に入射します。この問題は、最終デザインの複雑さが不明なので、ニードル/トンネル法に適しています。このデザインはまた、(1) 最初の要求に不等式のターゲットを、(2) 3番目の要求に導関数のターゲットを使用する(これは波長 430-630 nm で第一導関数をゼロにすることと同じ)ことに注意してください。

単一の薄いレイヤーで始め、ニードル/トンネル法は5つの最適デザインを見つけました。その中の最後のデザインを次に示します。太い線が反射率で、細い線が反射の位相シフトです。2つのコーティング物質は H (2.35) と L (1.38) を用いています。

文献の著者たちは、物質 H (2.4) と L (1.3) を使って、次に示すパフォーマンスをもつ、素晴らしいデザインを開発しました。

  • 次にデザインを示します。最初のレイヤーは基板に最も近く、厚さの単位は nm です。ニードル/トンネル法で発見されたデザインが、著者たちのデザインよりはるかに薄いことに注意してください。
    TFCalc         Paper
    L     178.83        200.00
    H      98.46        108.33
    L     144.97        400.00
    H      89.65        108.33
    L     138.21        400.00
    H      89.51        108.33
    L     140.74        400.00
    H      96.01        108.33
    L     131.29        400.00
    H      51.51         54.17
    

  • Dr. H. Zorc (zorc@olimp.irb.hr)は TFCalc の大域最適化を使って10-レイヤーデザインを発見しました。局所最適化の後、このデザインは 9 レイヤーになりました:
    Zorc
    H      99.78
    L     146.32
    H      89.94
    L     130.38
    H      91.04
    L     126.61
    H      97.11
    L     116.07
    H      60.55
    

レイヤーの数が少なく薄いこのデザインもまた、多少優れた位相シフトカーブを持ちます。ありがとう、ドクター Zorc!