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

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!