快速开始：光学滤波器概述

在本快速入门中，我们使用 OghmaNano 的 光学滤波器求解器 来计算 多层薄膜堆叠结构 在正入射条件下对光的反射和透射行为。 此类堆叠结构可被设计为减反射涂层、反射镜或带通滤波器。

1. 背景：

在薄膜中传播的光可以视为前向波和后向波的叠加。 当波通过厚度为 \(d\)、折射率为 \(n\) 的一层材料时，会获得相位移 \(\delta = \tfrac{2\pi}{\lambda}\,n d\)，其中 \(\lambda\) 为真空中的波长。 该层中波的行为可以用一个 2×2 传输矩阵表示： \[ M = \begin{bmatrix} \cos(\delta) & \tfrac{i}{n}\sin(\delta) \\ i n \sin(\delta) & \cos(\delta) \end{bmatrix}, \] 该矩阵将进入层和离开层的电场振幅联系起来。

对于由多层组成的堆叠结构，其整体响应可通过将所有层的矩阵相乘得到： \[ M_\text{total} = \prod_{j=1}^{N} M_j. \] 一旦得到总矩阵，即可计算堆叠结构的反射与透射特性。 若入射介质的折射率为 \(n_0\)，基底的折射率为 \(n_s\)， 则反射与透射系数可从 \(M_\text{total}\) 中提取，对应的可测量反射率和透射率为 \[ R = |r|^2, \qquad T = \frac{n_s}{n_0}\,|t|^2. \]

通过调节各层的厚度和折射率，可以设计具有特定光学特性的滤波器。 单个四分之一波长层可在其设计波长处抑制反射， 而高、低折射率四分之一波长层的交替堆叠则会形成具有强禁带的布拉格反射器。

2. 入门：

要开始第一个光学滤波器计算，请在主菜单中通过 文件 功能区打开 新建仿真 窗口。双击 光学滤波器 示例（见 ??）， 并将仿真保存到磁盘上的一个文件夹中。随后你将看到主窗口 （见 ??）， 其中包含约十层交替排列的多层堆叠结构。点击 运行仿真 （播放）按钮以计算光谱；完成后，结果将显示在 输出 选项卡中（见 ??）。