在没有和在现场设计再优化的情况下生产的面光学涂层的替代灵敏度分析
1Quantum and Nanotechnologies Research Center, National Research Council of Canada, 1200 Montreal Rd., Ottawa, ON, K1A 0R6, Canada. daniel.poitras@nrc-cnrc.gc.ca.
Scientific reports
|February 17, 2025
概括
控制光学涂层反射率对于光电子设备至关重要. 使用多项式混沌扩展和现场再优化的新模拟方法显著减少了制造错误,提高了设备性能.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 光子学是指光子学的使用方法.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 基于波导的光电子和光子设备需要在宽波长范围内精确控制面反射率.
- 为这些设备制造光学涂层是具有挑战性的,因为在沉积过程中可能存在厚度错误.
研究的目的:
- 为了评估光学涂层设计对实验厚度错误的强度.
- 评估单个层沉积错误对涂层性能的影响.
- 研究一种新的制造策略,以提高涂层产量和性能.
主要方法:
- 使用多项式混沌扩展 (PCE) 方法作为替代模型.
- 应用Sobol'灵敏度指数来量化单个层厚度错误的影响.
- 模拟了一个制造策略,涉及连续的现场设计再优化.
主要成果:
- PCE有效地评估了光学涂层设计对厚度错误的敏感性.
- 索博尔指数确定了易受制造不准确性的关键层.
- 模拟的现场再优化显著减轻了厚度错误的负面影响.
- 拟议的制造策略显示,涂层产量和性能得到了大幅改善.
结论:
- 多项式混沌扩展方法是分析光学涂层设计灵敏性的强大工具.
- 在制造过程中进行现场再优化是克服厚度错误的可行策略.
- 这种方法提高了需要精确光学涂层的光电子和光子设备的可靠性和性能.


