VirtualLab Unity应用：红外减反射膜

摘要

在本应用案例中，通过选用成熟的初始结构并对其厚度进行进一步优化，设计出一种基于硫系玻璃的长波红外减反射膜。

应用场景

设计一个可见光减反射膜，通过优化初始结构的厚度，目标是在可见光范围内0°入射条件下实现平均反射率低于0.5%。

设计结果

设计结果如图所示，在长波红外范围内0°入射时平均反射率低于1%，满足设计要求。

设计流程

在膜系设计中，所选材料需在工作波段内具有良好的透光性。对于 8–12 μm 的红外波段，常用的膜层材料包括 Ge、ZnS、ZnSe 和 YbF₃。综合性能与可实现性，我们最终选用了 Ge、ZnS 和 YbF₃ 三种材料作为膜系组成。初始膜系结构为：Air | M L M H M H M H M |硫系玻璃。 

硫系玻璃因其优异的消色差和消热差性能，常被广泛应用于红外光学系统中。由于该材料尚未包含在软件的资源库中，用户需自行导入相关材料数据以供使用。

关于材料导入的更多信息:  Tutorial : 材料导入 

使用公式工具构建了上述膜系作为基础结构，右图展示了其在波长8000-12000 nm范围内0°入射时的光谱。可以看出此时的反射率不达标

关于材料导入的更多信息:  Tutorial 02: Formula Tool

采用 trf 算法对各层厚度进行优化，目标是在 8000-12000 nm 波长范围内、0° 入射时最小化反射率。

关于优化的更多信息:  Tutorial 01: Optimization Workflow

通过优化，最终获得了满足设计要求的膜层结构。