多层光学薄膜反射率计算与可视化系统
项目介绍
本项目是一个专为光学薄膜设计与测量场景开发的计算与分析系统。系统基于传输矩阵理论,能够精确计算多层薄膜结构在不同波长和入射角条件下的反射率。用户可通过设定膜层材料、厚度及入射光参数,快速获得反射率光谱并进行可视化分析,为光学薄膜的优化设计提供数据支持。
功能特性
- 精确反射率计算:采用传输矩阵法,支持包含吸收材料(复折射率)的多层薄膜结构计算。
- 灵活的参数输入:允许用户自定义每层膜的复折射率与物理厚度、入射介质与出射介质的折射率、波长范围与步长、入射角度以及偏振模式(TE波/TM波/非偏振光)。
- 多参数对比分析:可同时计算并可视化多角度、多偏振条件下的反射率谱线,便于对比分析。
- 数据结果导出:提供反射率数据表格(波长-反射率对应值)及特征参数报告(如峰值反射率、平均反射率、带宽等),支持导出为Excel或TXT格式。
- 交互式可视化:生成清晰的反射率谱线图,支持图形界面的交互操作,便于用户直观理解光学特性。
使用方法
- 参数设置:运行程序后,在界面或配置文件中输入膜层结构参数(层数、各层n/k值、厚度)、光学参数(入射/出射介质折射率)及光源参数(波长范围、入射角、偏振模式)。
- 执行计算:启动计算流程,系统将基于传输矩阵法逐波长、逐角度计算反射率。
- 结果查看:计算完成后,系统自动显示反射率谱线图,用户可查看不同条件下的曲线对比。
- 数据导出:通过界面选项导出反射率数据表格或特征参数报告至指定文件格式。
系统要求
- 操作系统:Windows/Linux/macOS
- 软件环境:MATLAB R2018a 或更高版本
- 依赖工具包:无特殊第三方工具包要求,仅需基础MATLAB环境(含图形界面支持)
文件说明
主程序文件集成了系统的核心功能,包括:反射率计算模块,负责根据用户输入的膜层参数与光学条件,利用传输矩阵法进行精确的反射率求解;数据可视化模块,用于生成反射率随波长变化的关系曲线,并支持多组结果的叠加对比显示;结果导出模块,提供将计算所得反射率数据及统计特征输出为常用文件格式的能力。