Simulazione di rivestimenti antiriflesso (FDTD): tutorial sull’applicazione a film sottili monodimensionaliSimulazione di rivestimenti antiriflesso (FDTD): tutorial sull’applicazione a film sottili monodimensionali

1. Introduzione1. Introduzione

Ogni volta che la luce incontra il confine tra due materiali con indici di rifrazione diversi, una parte della luce viene trasmessa e una parte viene riflessa. Per questo motivo, le superfici di vetro non trattato appaiono spesso lucide, anche quando il vetro stesso è trasparente. Un rivestimento antiriflesso è una sottile pellicola ottica progettata per ridurre questa riflessione indesiderata e, di conseguenza, aumentare la quantità di luce trasmessa.Ogni volta che la luce incontra il confine tra due materiali con indici di rifrazione diversi, una parte della luce viene trasmessa e una parte viene riflessa. Per questo motivo, le superfici di vetro non trattato appaiono spesso lucide, anche quando il vetro stesso è trasparente. Un rivestimento antiriflesso è una sottile pellicola ottica progettata per ridurre questa riflessione indesiderata e, di conseguenza, aumentare la quantità di luce trasmessa.

L’idea di base è illustrata in ??. Invece di cercare di eliminare la riflessione su una singola superficie, aggiungiamo un sottile strato intermedio tra l’aria e il substrato. La luce ora si riflette da due punti: l’interfaccia aria-strato e l’interfaccia strato-substrato. Se lo strato viene scelto correttamente, queste due onde riflesse hanno ampiezze simili ma fasi opposte, quindi interferiscono in modo distruttivo. Di conseguenza, il campo riflesso totale si riduce notevolmente.L’idea di base è illustrata in ??. Invece di cercare di eliminare la riflessione su una singola superficie, aggiungiamo un sottile strato intermedio tra l’aria e il substrato. La luce ora si riflette da due punti: l’interfaccia aria-strato e l’interfaccia strato-substrato. Se lo strato viene scelto correttamente, queste due onde riflesse hanno ampiezze simili ma fasi opposte, quindi interferiscono in modo distruttivo. Di conseguenza, il campo riflesso totale si riduce notevolmente.

Corrispondenza di fase: per annullare la riflessione, le due onde riflesse devono tornare in fase, con una differenza di mezza lunghezza d’onda (\(\pi\)). In genere, questo viene progettato per la luce che incide perpendicolarmente sulla superficie, anche se ?? mostra la geometria con un angolo di incidenza, per maggiore chiarezza.Corrispondenza di fase: per annullare la riflessione, le due onde riflesse devono tornare in fase, con una differenza di mezza lunghezza d’onda (\(\pi\)). In genere, questo viene progettato per la luce che incide perpendicolarmente sulla superficie, anche se ?? mostra la geometria con un angolo di incidenza, per maggiore chiarezza.

La prima riflessione avviene sulla superficie del sottile strato. La seconda riflessione si verifica all’interfaccia tra il sottile strato e il substrato, ma quest’onda ha attraversato il sottile strato in entrambe le direzioni. Se lo spessore del sottile strato è \(d\), questa distanza aggiuntiva è \(2d\).La prima riflessione avviene sulla superficie del sottile strato. La seconda riflessione si verifica all’interfaccia tra il sottile strato e il substrato, ma quest’onda ha attraversato il sottile strato in entrambe le direzioni. Se lo spessore del sottile strato è \(d\), questa distanza aggiuntiva è \(2d\).

All’interno del film, la luce si propaga più lentamente, quindi la lunghezza d’onda viene ridotta dall’indice di rifrazione \(n_f\). Ciò significa che la lunghezza del percorso ottico aggiuntivo è \(2n_f d\). Per ottenere un’interferenza distruttiva, questo valore deve essere pari alla metà di una lunghezza d’onda:All’interno del film, la luce si propaga più lentamente, quindi la lunghezza d’onda viene ridotta dall’indice di rifrazione \(n_f\). Ciò significa che la lunghezza del percorso ottico aggiuntivo è \(2n_f d\). Per ottenere un’interferenza distruttiva, questo valore deve essere pari alla metà di una lunghezza d’onda:

\(2n_f d = \dfrac{\lambda_0}{2}\) \(2n_f d = \dfrac{\lambda_0}{2}\)

che produce/offre/fornisceche produce/offre/fornisce

\(d = \dfrac{\lambda_0}{4n_f}\) \(d = \dfrac{\lambda_0}{4n_f}\)

Pertanto, lo spessore dello strato \(d\) viene scelto in modo che sia pari a un quarto della lunghezza d’onda (all’interno del film), garantendo che l’onda riflessa inferiore ritorni con una differenza di fase di mezza lunghezza d’onda rispetto a quella superiore, annullandola.Pertanto, lo spessore dello strato \(d\) viene scelto in modo che sia pari a un quarto della lunghezza d’onda (all’interno del film), garantendo che l’onda riflessa inferiore ritorni con una differenza di fase di mezza lunghezza d’onda rispetto a quella superiore, annullandola.

Corrispondenza di ampiezza: la sola cancellazione di fase non è sufficiente; anche le due onde riflesse devono avere ampiezze simili. Nel caso di un rivestimento singolo non assorbente e con incidenza normale, questo risultato si ottiene quando l’indice di rifrazione del rivestimento è approssimativamente pari a...Corrispondenza di ampiezza: la sola cancellazione di fase non è sufficiente; anche le due onde riflesse devono avere ampiezze simili. Nel caso di un rivestimento singolo non assorbente e con incidenza normale, questo risultato si ottiene quando l’indice di rifrazione del rivestimento è approssimativamente pari a...

\(n_f \approx \sqrt{n_0 n_s}\) \(n_f \approx \sqrt{n_0 n_s}\)

dove \(n_0\) è l’indice di rifrazione del mezzo da cui proviene la luce e \(n_s\) è l’indice di rifrazione del substrato. Nel caso di aria su vetro, si ottiene un indice ideale di circa 1,2–1,3, che è inferiore a quello della maggior parte dei materiali utilizzati in pratica. Di conseguenza, i rivestimenti reali sono in genere approssimativi oppure utilizzano strutture multistrato per migliorare le prestazioni.dove \(n_0\) è l’indice di rifrazione del mezzo da cui proviene la luce e \(n_s\) è l’indice di rifrazione del substrato. Nel caso di aria su vetro, si ottiene un indice ideale di circa 1,2–1,3, che è inferiore a quello della maggior parte dei materiali utilizzati in pratica. Di conseguenza, i rivestimenti reali sono in genere approssimativi oppure utilizzano strutture multistrato per migliorare le prestazioni.

L’effetto pratico è illustrato in ??: la luce riflessa viene ridotta e il substrato appare più trasparente. Questo principio è ampiamente utilizzato nelle celle solari, nelle lenti e nei rivestimenti ottici.L’effetto pratico è illustrato in ??: la luce riflessa viene ridotta e il substrato appare più trasparente. Questo principio è ampiamente utilizzato nelle celle solari, nelle lenti e nei rivestimenti ottici.

In questo tutorial, utilizzeremo il metodo delle differenze finite nel dominio del tempo (FDTD) per simulare un semplice rivestimento antiriflesso monodimensionale. Eseguendo il modello, potrete osservare come il rivestimento modifica la riflessione e la trasmissione, e come lo spessore del film determina la lunghezza d’onda alla quale la riflessione è minima.In questo tutorial, utilizzeremo il metodo delle differenze finite nel dominio del tempo (FDTD) per simulare un semplice rivestimento antiriflesso monodimensionale. Eseguendo il modello, potrete osservare come il rivestimento modifica la riflessione e la trasmissione, e come lo spessore del film determina la lunghezza d’onda alla quale la riflessione è minima.

2. Creazione di una nuova simulazione2. Creazione di una nuova simulazione

Aprire la finestra della nuova simulazione e selezionare la categoria degli esempi FDTD (??). Quindi, scegliere l’esempio relativo al rivestimento antiriflesso (basato sul principio dell’interferenza delle onde) (??). In questo modo si aprirà l’interfaccia principale mostrata in ??.Aprire la finestra della nuova simulazione e selezionare la categoria degli esempi FDTD (??). Quindi, scegliere l’esempio relativo al rivestimento antiriflesso (basato sul principio dell’interferenza delle onde) (??). In questo modo si aprirà l’interfaccia principale mostrata in ??.

La struttura viene visualizzata nella vista 3D all’interno della scheda «Struttura dispositivo». Questa vista mostra tutti i componenti principali della simulazione del rivestimento antiriflesso. A sinistra, le frecce verdi rappresentano la sorgente FDTD, dove viene iniettato l’impulso ottico. La sottile linea viola che attraversa la struttura è la griglia FDTD. In questo esempio, la simulazione è essenzialmente unidimensionale, quindi la griglia appare come una singola linea che attraversa il rivestimento e il substrato.La struttura viene visualizzata nella vista 3D all’interno della scheda «Struttura dispositivo». Questa vista mostra tutti i componenti principali della simulazione del rivestimento antiriflesso. A sinistra, le frecce verdi rappresentano la sorgente FDTD, dove viene iniettato l’impulso ottico. La sottile linea viola che attraversa la struttura è la griglia FDTD. In questo esempio, la simulazione è essenzialmente unidimensionale, quindi la griglia appare come una singola linea che attraversa il rivestimento e il substrato.

Appena a destra della sorgente, la zona viola rappresenta un rivelatore, che registra i campi incidenti e riflessi. Non influenza la simulazione, ma si limita a campionare il campo elettromagnetico sulla griglia. Più a destra si trova il sottile rivestimento antiriflesso depositato sul substrato. La zona azzurra corrisponde a questo strato di rivestimento, mentre la zona molto più spessa rappresenta il substrato di arseniuro di gallio (GaAs). In questo esempio, utilizziamo l’arsenico di gallio anziché il vetro, poiché questo tipo di rivestimento viene comunemente applicato a dispositivi come i fotodiodi per migliorare l’accoppiamento della luce.Appena a destra della sorgente, la zona viola rappresenta un rivelatore, che registra i campi incidenti e riflessi. Non influenza la simulazione, ma si limita a campionare il campo elettromagnetico sulla griglia. Più a destra si trova il sottile rivestimento antiriflesso depositato sul substrato. La zona azzurra corrisponde a questo strato di rivestimento, mentre la zona molto più spessa rappresenta il substrato di arseniuro di gallio (GaAs). In questo esempio, utilizziamo l’arsenico di gallio anziché il vetro, poiché questo tipo di rivestimento viene comunemente applicato a dispositivi come i fotodiodi per migliorare l’accoppiamento della luce.

3. Esecuzione della simulazione3. Esecuzione della simulazione

Dopo aver salvato la simulazione ed esaminato la sua struttura, clicca sul pulsante Esegui (▶) per avviare il calcolo. Durante l’esecuzione della simulazione, puoi monitorarne l’avanzamento nella scheda Terminale, mostrata in ??. Questa visualizza informazioni quali l’intervallo di tempo, l’intervallo di lunghezze d’onda e il componente utilizzato. All’inizio dell’esecuzione, vedrai una riga con la scritta Searching for OpenCL devices. Si tratta di dispositivi di accelerazione hardware che possono essere utilizzati per velocizzare la simulazione. Se viene trovato un dispositivo OpenCL adatto, come nell’esempio mostrato nella figura, OghmaNano lo utilizzerà automaticamente ed eseguirà la simulazione sulla GPU anziché sulla CPU.Dopo aver salvato la simulazione ed esaminato la sua struttura, clicca sul pulsante Esegui (▶) per avviare il calcolo. Durante l’esecuzione della simulazione, puoi monitorarne l’avanzamento nella scheda Terminale, mostrata in ??. Questa visualizza informazioni quali l’intervallo di tempo, l’intervallo di lunghezze d’onda e il componente utilizzato. All’inizio dell’esecuzione, vedrai una riga con la scritta Searching for OpenCL devices. Si tratta di dispositivi di accelerazione hardware che possono essere utilizzati per velocizzare la simulazione. Se viene trovato un dispositivo OpenCL adatto, come nell’esempio mostrato nella figura, OghmaNano lo utilizzerà automaticamente ed eseguirà la simulazione sulla GPU anziché sulla CPU.

Una volta completata la simulazione, passare alla scheda «Risultati», mostrata in ??. Qui si troveranno i dati generati durante l’esecuzione. I risultati principali per questo tutorial sono detector_0 e detector_1, che contengono i segnali registrati dai due rivelatori. È inoltre possibile aprire device per visualizzare la geometria 3D e la cartella snapshots/ per vedere come i campi elettromagnetici evolvono nel tempo. Si noterà che questa simulazione viene eseguita molto rapidamente. Poiché si tratta di un problema unidimensionale, i tempi di esecuzione tipici sono di pochi secondi. Se la simulazione richiede un tempo significativamente più lungo, fare riferimento alla nota precedente relativa al salvataggio della simulazione su un disco locale ad alta velocità.Una volta completata la simulazione, passare alla scheda «Risultati», mostrata in ??. Qui si troveranno i dati generati durante l’esecuzione. I risultati principali per questo tutorial sono detector_0 e detector_1, che contengono i segnali registrati dai due rivelatori. È inoltre possibile aprire device per visualizzare la geometria 3D e la cartella snapshots/ per vedere come i campi elettromagnetici evolvono nel tempo. Si noterà che questa simulazione viene eseguita molto rapidamente. Poiché si tratta di un problema unidimensionale, i tempi di esecuzione tipici sono di pochi secondi. Se la simulazione richiede un tempo significativamente più lungo, fare riferimento alla nota precedente relativa al salvataggio della simulazione su un disco locale ad alta velocità.

5. Visualizzazione di immagini istantanee del campo elettrico5. Visualizzazione di immagini istantanee del campo elettrico

Aprire la cartella di output snapshots/ (dalla scheda Output) e fare doppio clic per avviare il visualizzatore delle immagini. In questo modo è possibile visualizzare i risultati della simulazione in funzione del tempo. Fare clic una volta sul pulsante + per aggiungere un set di dati, quindi selezionare Ey. In questa simulazione, il campo viene eccitato nella direzione y, quindi questa componente offre la visualizzazione più diretta della propagazione dell'onda. È quindi possibile utilizzare la barra di scorrimento per avanzare nel tempo e osservare come il campo evolve. Tre immagini rappresentative sono mostrate in ??–??.Aprire la cartella di output snapshots/ (dalla scheda Output) e fare doppio clic per avviare il visualizzatore delle immagini. In questo modo è possibile visualizzare i risultati della simulazione in funzione del tempo. Fare clic una volta sul pulsante + per aggiungere un set di dati, quindi selezionare Ey. In questa simulazione, il campo viene eccitato nella direzione y, quindi questa componente offre la visualizzazione più diretta della propagazione dell'onda. È quindi possibile utilizzare la barra di scorrimento per avanzare nel tempo e osservare come il campo evolve. Tre immagini rappresentative sono mostrate in ??–??.

Nelle prime fasi (pannello a sinistra, ??), si può osservare l’impulso iniziale a banda larga che si propaga verso la superficie rivestita. Il campo è ancora localizzato nello spazio, con un fronte d’onda ben definito che corrisponde all’eccitazione iniettata.Nelle prime fasi (pannello a sinistra, ??), si può osservare l’impulso iniziale a banda larga che si propaga verso la superficie rivestita. Il campo è ancora localizzato nello spazio, con un fronte d’onda ben definito che corrisponde all’eccitazione iniettata.

Con il passare del tempo (pannello centrale, ??), l’onda raggiunge il sottile strato e il substrato. Una parte dell’onda viene riflessa, mentre un’altra parte viene trasmessa. Il campo vicino all’interfaccia mostra piccole oscillazioni dovute alla riflessione parziale e alla natura a banda larga dell’onda, piuttosto che a un modello di interferenza a frequenza singola.Con il passare del tempo (pannello centrale, ??), l’onda raggiunge il sottile strato e il substrato. Una parte dell’onda viene riflessa, mentre un’altra parte viene trasmessa. Il campo vicino all’interfaccia mostra piccole oscillazioni dovute alla riflessione parziale e alla natura a banda larga dell’onda, piuttosto che a un modello di interferenza a frequenza singola.

In una fase successiva (pannello a destra, ??), l’onda trasmessa che si propaga in avanti prevale all’interno del substrato, mentre una componente riflessa più debole si propaga all’indietro verso la sorgente. In una struttura antiriflesso ben progettata, questa componente riflessa è inferiore rispetto a quanto lo sarebbe in un’interfaccia non trattata. Questa riduzione non è dovuta al fatto che la riflessione scompare a ogni interfaccia individualmente, ma al fatto che le componenti riflesse si combinano in modo distruttivo.In una fase successiva (pannello a destra, ??), l’onda trasmessa che si propaga in avanti prevale all’interno del substrato, mentre una componente riflessa più debole si propaga all’indietro verso la sorgente. In una struttura antiriflesso ben progettata, questa componente riflessa è inferiore rispetto a quanto lo sarebbe in un’interfaccia non trattata. Questa riduzione non è dovuta al fatto che la riflessione scompare a ogni interfaccia individualmente, ma al fatto che le componenti riflesse si combinano in modo distruttivo.

6. Visualizzazione dei dati provenienti dai rivelatori6. Visualizzazione dei dati provenienti dai rivelatori

Ritornando alla scheda «Output» (vedere ??), si noterà una cartella denominata «Detector0». In questo esempio, viene utilizzato un solo rilevatore, posizionato sul lato della sorgente della struttura, per misurare la luce incidente e riflessa. Aprire «Detector0» e individuare il file lam_E.csv. Questo file contiene la risposta nel dominio della frequenza del campo elettrico nel rilevatore. Fare doppio clic per visualizzare il grafico dello spettro, come mostrato in ??.Ritornando alla scheda «Output» (vedere ??), si noterà una cartella denominata «Detector0». In questo esempio, viene utilizzato un solo rilevatore, posizionato sul lato della sorgente della struttura, per misurare la luce incidente e riflessa. Aprire «Detector0» e individuare il file lam_E.csv. Questo file contiene la risposta nel dominio della frequenza del campo elettrico nel rilevatore. Fare doppio clic per visualizzare il grafico dello spettro, come mostrato in ??.

Dovreste osservare un picco ben definito, centrato sulla lunghezza d’onda principale della sorgente (circa 400 nm). L’ampiezza di questo picco è relativamente piccola (dell’ordine di \(10^{-3}\)–\(10^{-2}\)), il che indica che solo una frazione limitata della luce viene riflessa verso il rilevatore. Questo è l’effetto del rivestimento antiriflesso. Per confermare questo, tornate alla scheda «Struttura del dispositivo» e spostate il rivestimento fuori dal percorso ottico. Come mostrato in ??, cliccate sul rivestimento e trascinatelo lontano dalla direzione principale di propagazione utilizzando il pulsante sinistro del mouse. Se l’oggetto diventa difficile da spostare a causa della sovrapposizione, utilizzate i tasti freccia (insieme al tasto Shift) per riposizionarlo leggermente finché non sarà libero.Dovreste osservare un picco ben definito, centrato sulla lunghezza d’onda principale della sorgente (circa 400 nm). L’ampiezza di questo picco è relativamente piccola (dell’ordine di \(10^{-3}\)–\(10^{-2}\)), il che indica che solo una frazione limitata della luce viene riflessa verso il rilevatore. Questo è l’effetto del rivestimento antiriflesso. Per confermare questo, tornate alla scheda «Struttura del dispositivo» e spostate il rivestimento fuori dal percorso ottico. Come mostrato in ??, cliccate sul rivestimento e trascinatelo lontano dalla direzione principale di propagazione utilizzando il pulsante sinistro del mouse. Se l’oggetto diventa difficile da spostare a causa della sovrapposizione, utilizzate i tasti freccia (insieme al tasto Shift) per riposizionarlo leggermente finché non sarà libero.

Una volta rimossa la copertura dal percorso, riesegui la simulazione. Quindi, torna a Detector0 e apri di nuovo lam_E.csv. Il risultato è mostrato in ??. A questo punto, dovresti osservare un picco molto più ampio alla lunghezza d’onda della sorgente. Questo indica che una frazione significativamente maggiore della luce viene riflessa all’interfaccia quando la copertura è assente.Una volta rimossa la copertura dal percorso, riesegui la simulazione. Quindi, torna a Detector0 e apri di nuovo lam_E.csv. Il risultato è mostrato in ??. A questo punto, dovresti osservare un picco molto più ampio alla lunghezza d’onda della sorgente. Questo indica che una frazione significativamente maggiore della luce viene riflessa all’interfaccia quando la copertura è assente.

È importante sottolineare che questo rilevatore misura principalmente la luce che lo attraversa proveniente dalla sorgente. Quando è presente il rivestimento, l’interferenza distruttiva riduce la componente riflessa, quindi il segnale rilevato è relativamente debole. Quando il rivestimento viene rimosso, la riflessione aumenta e una maggiore quantità di luce viene reindirizzata verso il rilevatore, determinando un picco più elevato.È importante sottolineare che questo rilevatore misura principalmente la luce che lo attraversa proveniente dalla sorgente. Quando è presente il rivestimento, l’interferenza distruttiva riduce la componente riflessa, quindi il segnale rilevato è relativamente debole. Quando il rivestimento viene rimosso, la riflessione aumenta e una maggiore quantità di luce viene reindirizzata verso il rilevatore, determinando un picco più elevato.

Questo confronto dimostra chiaramente la funzione del rivestimento antiriflesso: esso riduce la quantità di luce riflessa alla lunghezza d’onda specifica, consentendo a una maggiore quantità di luce incidente di penetrare nel substrato.Questo confronto dimostra chiaramente la funzione del rivestimento antiriflesso: esso riduce la quantità di luce riflessa alla lunghezza d’onda specifica, consentendo a una maggiore quantità di luce incidente di penetrare nel substrato.

7. Confronto tra gli spettri ottenuti con e senza il rivestimento antiriflesso (opzionale).7. Confronto tra gli spettri ottenuti con e senza il rivestimento antiriflesso (opzionale).

Nelle simulazioni FDTD, è spesso molto utile confrontare i risultati ottenuti prima e dopo aver apportato una modifica alla struttura. In questo caso, confrontiamo la risposta del dispositivo con e senza il rivestimento antiriflesso. Questa operazione non è necessaria per completare il tutorial, ma se si ha accesso a uno strumento come MATLAB o Octave, offre una visione molto più chiara delle prestazioni del rivestimento.Nelle simulazioni FDTD, è spesso molto utile confrontare i risultati ottenuti prima e dopo aver apportato una modifica alla struttura. In questo caso, confrontiamo la risposta del dispositivo con e senza il rivestimento antiriflesso. Questa operazione non è necessaria per completare il tutorial, ma se si ha accesso a uno strumento come MATLAB o Octave, offre una visione molto più chiara delle prestazioni del rivestimento.

Lo scopo di questo confronto è che il segnale grezzo del rivelatore è fortemente influenzato dalla forma spettrale della sorgente. Confrontando due simulazioni con la stessa sorgente, questa influenza si riduce notevolmente, consentendo di isolare l’effetto del rivestimento stesso. Innanzitutto, eseguire la simulazione senza il rivestimento (come descritto nella sezione precedente). Quindi, aprire la cartella Detector0 e copiare il file lam_E.csv in un nuovo file, ad esempio without.csv.Lo scopo di questo confronto è che il segnale grezzo del rivelatore è fortemente influenzato dalla forma spettrale della sorgente. Confrontando due simulazioni con la stessa sorgente, questa influenza si riduce notevolmente, consentendo di isolare l’effetto del rivestimento stesso. Innanzitutto, eseguire la simulazione senza il rivestimento (come descritto nella sezione precedente). Quindi, aprire la cartella Detector0 e copiare il file lam_E.csv in un nuovo file, ad esempio without.csv.

Successivamente, tornate alla struttura del dispositivo, riposizionate il rivestimento nel percorso ottico e ripetete la simulazione. Una volta completata, copiate nuovamente lam_E.csv, salvandolo questa volta come with.csv. A questo punto, avrete due set di dati: uno per la struttura non rivestita e uno per la struttura rivestita. Questi possono essere confrontati direttamente utilizzando MATLAB o Octave con il seguente script:Successivamente, tornate alla struttura del dispositivo, riposizionate il rivestimento nel percorso ottico e ripetete la simulazione. Una volta completata, copiate nuovamente lam_E.csv, salvandolo questa volta come with.csv. A questo punto, avrete due set di dati: uno per la struttura non rivestita e uno per la struttura rivestita. Questi possono essere confrontati direttamente utilizzando MATLAB o Octave con il seguente script:

with_data    = load('with.csv');
without_data = load('without.csv');

lam_m = without_data(:,1);          % wavelength in meters
lam   = lam_m * 1e9;               % convert to nanometers

ref0 = without_data(:,2);
ref1 = interp1(with_data(:,1), with_data(:,2), lam_m, 'linear');

ratio = ref1 ./ ref0;

plot(lam, ratio, 'k', 'linewidth', 2);
xlabel('Wavelength (nm)');
ylabel('Relative reflection');
title('Anti-reflective coating response');
grid on;
ylim([0 1.2]);

Il grafico risultante è mostrato in ??. Si dovrebbe osservare una chiara diminuzione della riflettività relativa intorno ai 400 nm. Questa diminuzione corrisponde alla lunghezza d’onda di progetto del rivestimento antiriflesso. A questa lunghezza d’onda, le onde riflesse dalle due interfacce si annullano a vicenda, riducendo la luce riflessa complessiva. Lontano da questa lunghezza d’onda, la condizione di fase non è più soddisfatta e la riflettività aumenta gradualmente. Questo confronto fornisce una chiara dimostrazione quantitativa di come il rivestimento modifica la risposta ottica ed è spesso il modo più semplice per valutare in pratica i progetti di film sottili.Il grafico risultante è mostrato in ??. Si dovrebbe osservare una chiara diminuzione della riflettività relativa intorno ai 400 nm. Questa diminuzione corrisponde alla lunghezza d’onda di progetto del rivestimento antiriflesso. A questa lunghezza d’onda, le onde riflesse dalle due interfacce si annullano a vicenda, riducendo la luce riflessa complessiva. Lontano da questa lunghezza d’onda, la condizione di fase non è più soddisfatta e la riflettività aumenta gradualmente. Questo confronto fornisce una chiara dimostrazione quantitativa di come il rivestimento modifica la risposta ottica ed è spesso il modo più semplice per valutare in pratica i progetti di film sottili.

8. Provalo tu stesso.8. Provalo tu stesso.

Per capire meglio come funziona il rivestimento, provate a modificarne lo spessore. Fate clic con il pulsante destro del mouse sul rivestimento e selezionate «Modifica oggetto» (vedi ??), quindi modificate il valore di Dz da 50 nm a 60 nm e 70 nm.Per capire meglio come funziona il rivestimento, provate a modificarne lo spessore. Fate clic con il pulsante destro del mouse sul rivestimento e selezionate «Modifica oggetto» (vedi ??), quindi modificate il valore di Dz da 50 nm a 60 nm e 70 nm.

Dopo ogni modifica, riesegui la simulazione e analizza i risultati del rilevatore. L’effetto potrebbe essere appena percettibile nei dati grezzi, quindi è utile confrontare gli spettri utilizzando il metodo MATLAB/Octave descritto nella sezione precedente.Dopo ogni modifica, riesegui la simulazione e analizza i risultati del rilevatore. L’effetto potrebbe essere appena percettibile nei dati grezzi, quindi è utile confrontare gli spettri utilizzando il metodo MATLAB/Octave descritto nella sezione precedente.