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光学薄膜宗师Hugh Angus Macleod (1933~2021)
时间:2021-06-20 19:47来源:讯技光电作者: 李正中点击:打印
   
Professor Hugh Angus Macleod今年(2021年)4月29日过世对于全世界光学薄膜界与光学界来说都是一种损失,他教授光学薄膜半世纪,给我们的不只光学薄膜,还有科学方法以及背后的哲理,他的学问丰富,有问必答,为人和蔼,热心提携后学,是典型的绅士,其行止在许多方面是后人学习的楷模,他写的书Thin-Film Optical Filters(目前已第5版)、其创立的公司Thin Film Center Inc.以及教出的许许多多学生是留给世界宝贵的资产。
 
H. Angus Macleod,于1954年以1st Class 毕业于University of Glasgow。随后在Mervyn Instruments完成多腔窄带红外光滤光片,在Grubb-Parsons公司,制镀雷射镜,1969年应科技书出版商Adam Hilger Ltd要求完成”Thin-Film Optical Filters”一书,在光学镀膜还是机密技术的年代,愿意写书公告镀膜技术,实属难能可贵。
 
随后于1971年应聘到Newcastle upon Tyne Polytechnic教授薄膜物理 (thin-film physics),在此他发觉他很喜欢教课,颇有得天下英才而育之之乐。1979年应Optical Sciences Center, University of Arizona的Director邀请到该校开始人生新的教研生活,除了指导一些访问学者,他带出了32位硕士,29位博士,本人有幸成为Macleod教授在Optical Sciences Center的第一位学生。

Macleod 教授开授的课是薄膜光学(Thin Film Optics),他把光波(电磁场)如何在膜层中传递,镀膜前后,层膜间的电磁场可以用一个矩阵来做链接,做了有系统的整理,结论是镀一层膜可以用等同乘上一个矩阵来表示,若是多层膜,则以多个矩阵相乘表示,有了电磁场,我们就可以计算层膜的光学成效(optical performance),如穿透率、反射率、吸收率、相位等。

此外他将多层膜的导纳也作了有系统的整理,并应用于计算中,再者对于光束不是平行光而是光锥(cone),或是斜向入射时滤光片特性的改变,也给予实务性的分析。斜向入射时P-偏振光与S-偏振光的光谱不一样,这称为偏振效应,如何设计消偏振效应的膜堆,Angus Macleod也揭露其设计原理。如何利用对称膜堆设计长波通滤光片、短波通滤光片、带通滤光片也有精辟的说明。

薄膜的设计与分析软件很重要,可以事先预知所要规格的膜层设计,以及镀后膜层的分析。Angus Macleod早在1982年他就写了一套,并免费给学生使用,而后随着计算器(以及以后的计算机)的进步,薄膜软件也逐步更新。因为使用方便,功能很多,有人想向他购买,1985年他和他太太Ann于是成立Thin Film Center,1992年5月拓展成为Thin Film Center Inc.。1995年他从Optical Sciences Center, University of Arizona退休下来,专心为公司建立更多的服务业务,但仍能然每年免费为Optical Sciences Center开授Thin Film Optics让学生选读。事实上他退休后更有机会到世界各地教授薄膜光学,他曾告诉我,他乐于教学与演讲,而其薄膜软件是可以用来帮助别人的很好工具。其薄膜软件在世界各地都有代理商,若是Thin Film Center Inc.的客户,每季可以收到一份刊物”Macleod Medium”,在这份刊物可以看到有关其软件用法的讯息,以及一些有趣的光学薄膜问题与解答。

H. Angus Macleod教授在国际光学薄膜领域上享有盛誉,被视为光学薄膜技术发展上的主要推手与先驱。因此OSA、SPIE、Society of Vacuum Coaters (SVC)、Frontiers of Optical Coatings (FOC)等等国际会议若有光学薄膜相关议题必定邀请他做Plenary Speaker或Open Remark。1992, 1995及1998连续三次获众人推选为美国光学学会OSA的Topical Meeting” Optical Interference Coating (OIC)” 的第5, 6, 7届大会主席,将光学薄膜的研究带到前所未有的高峰。
 
由于Macleod教授的学术成就与服务热诚,荣获以下奖项:
1979年荣获英国国家科学院荣誉博士学位; 
Institute of Physics (London) – Fellow ; 
OSA – Fellow (Director-at-Large, 1987-1990); 
SPIE – Fellow; 
The SPIE Gold Medal, 1987; 
The OSA Esther Hoffman Beller Medal, 1977; 
Docteur Honoris Causa from University of Aix-Marseille, 1997; 
The John Matteucci Award from the International Conference on Vacuum Web Coating, 2000; 
The Nathaniel H. Sugerman Memorial Award from the Society of Vacuum Coaters (SVC), 2002; 
A Life for Thin Film Award from the European Vacuum Coaters, 2004; 
The Senator Awards from the European Vacuum Coaters, 2008.
 
Macleod教授认为当个学者、教授,把学问做好、把学生教好外,同时也可以对社会做出很好的服务。研究、写作、教学、服务是可以互相通融,而且有加乘效果,知识丰富然后有智能的运用,这是Macleod教授给的身教,是伟大的科学家、教育家、学界绅士的典范,高山仰止,景行行止,后辈当加油效法,让薪火相传。
 
(本文作者李正中  系中央大学光电系荣誉讲座教授)
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