Excel VBAによる光学多層膜のシミュレーション技術と最適設計

Excel VBAによる光学多層膜のシミュレーション技術と最適設計

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  • サイズ B5判/ページ数 240,/高さ 27cm
  • 商品コード 9784906317738

出版社内容情報

◇PCで手軽に多層膜の解析・最適化・光学シミュレーションができる! 
◇光学多層膜解析・最適化のソースプログラム付き!応用解析自由自在!

<CD‐ROM付>


<内容>

                
第1章 光学の基礎理論
第1章 光学の基礎理論
1.1 光について
1.1.1 光の基本的性質
1.1.2 電磁波
1.1.3 光の分類
1.2 光の表示式
1.2.1 1次元波動方程式
1.2.2 波の本質
1.2.3 3次元波動の表示
1.2.4 平面波の表示式
1.2.5 複素関数表示
1.2.6 マクスウェルの方程式
1.2.7 電磁波の伝播
1.2.8 光速度と屈折率
1.3 光の反射と透過
1.3.1 入射光・反射光・透過光の表示
1.3.2 スネルの法則
1.4 反射率と透過率
1.4.1 入射光・反射光・透過光の成分
1.4.2 振幅反射率・振幅透過率
1.4.3 Stokesの定理(ストークスの定理)
1.4.4 光の強度
1.5 偏 光
1.5.1 偏光の種類と表示
1.5.2 偏光光の強度
1.6 吸 収
1.6.1 吸収がある場合の波動方程式
1.6.2 複素屈折率式

第2章 光学薄膜の基礎理論
2.1 光波の干渉
2.1.1 光波の干渉現象と薄膜
2.1.2 2光波の干渉
2.1.3 合成波の強度
2.2 単層膜による反射と透過
2.2.1 境界面での光波の挙動
2.2.2 透過干渉波の振幅
2.2.3 反射干渉波の振幅
2.3 多光波の干渉
2.3.1 振幅分割による多光波干渉
2.3.2 透過波の多光波干渉の強度
2.4 干渉フィルター・反射防止膜
2.4.1 干渉フィルターの原理
2.4.2 単層膜干渉フィルターの設計
2.4.3 反射防止膜の原理
2.4.4 振幅条件と位相条件
2.4.5 単層反射防止膜の設計
2.5 多層膜の反射率と透過率
2.5.1 入射光,反射光,透過光に関する電磁場の表示
2.5.2 連続の条件
2.5.3 特性マトリクス
2.5.4 多層膜の特性マトリクス
2.5.5 多層膜の強度反射率・強度透過率
2.6 応用解析
2.6.1 波長分散の考慮
2.6.2 吸収性の考慮
2.6.3 感度解析

                 
第3章 Excel VBAによるシミュレーションの基礎
3.1 Excel VBAについて
3.1.1 Excel VBAによる数値解析
3.1.2 Excel VBAの概要
3.1.3 VBAに関する用語
3.2 Excel VBAの利用ついて
3.2.1 VBAの利用準備
3.2.2 VBEの起動
3.2.3 プロジェクトの挿入とコードウィンドウの表示
3.2.4 各種ウィンドウ
3.2.5  VBEの終了
3.3 Excel VBAによるプログラミン
3.3.1 プログラム言語について
3.3.2 VBAプログラムの構成要素
3.3.3 VBAプログラミングの手順
3.3.4 プログラムと計算例
3.3.5 プログラムの入力とデバッグ・実行
3.3.6 Excelの機能を用いたグラフ作成
3.4 Excel VBAによる光学計算
3.4.1 振幅反射率・振幅透過率の計算とグラフ作成
3.4.2 強度反射率の計算とグラフ作成
3.4.3 波長分散の計算

第4章 光学多層膜の特性解析
4.1 光学薄膜の特性解析について
4.1.1 光学薄膜
4.1.2 光学薄膜解析とは
4.1.3 入力値と出力値
4.2 光学特性計算のプログラミング
4.2.1 理論式のまとめ
4.2.2 光学特性値計算VBAプログラム
4.3 プログラムと計算式の対応
4.3.1 ソースリストの内容
4.3.2 計算式との対応
4.4 プログラムの使用法
4.4.1 入力データの準備
4.4.2 プログラムの実行
4.4.3 実行結果
4.4.4 分光特性のグラフ作成
4.5 プログラムの修正・機能の追加
4.5.1 VBAプログラムの修正・追加について
4.5.2 波長分散計算の組込み
4.5.3 波長分散を考慮したVBAプログラム
4.5.4 吸収を考慮するための式変形                     
                                            
         

              
第5章 各種光学多層膜の特性解析
5.1 各種光学多層膜
5.2 反射防止膜
5.2.1 反射防止膜の概要
5.2.2 単層反射防止膜
5.3 Wコート
5.4 高反射ミラー
5.5 赤外域フィルター
5.6 帯域フィルター
5.7 エッジフィルター
5.8 斜入射フィルター
5.8.1 斜入射光における偏光
5.8.2 無偏光短波長透過フィルター
5.8.3 無偏光長波長透過フィルター
5.9 グリーンフィルター
5.10 狭帯域フィルター
5.10.1 波長分散を考慮した場合
5.10.2 吸収を考慮した場合
5.11 エネルギー制御膜
5.12 感度解析の例


第6章 最適設計の基礎
6.1 最適設計について
6.1.1 設計問題
6.1.2 逆問題と最適化
6.2 最適化手法
6.2.1 最適設計問題の記述
6.2.2 最適化手法の種類
6.2.3 勾配法の概要
6.2.4 共役勾配法
6.2.5 一次元探索
6.3 多層膜の最適設計
6.3.1 光学多層膜の最適設計
6.3.2 多層膜設計の困難点
6.3.3 多層膜最適設計の現状
6.3.4 市販光学薄膜解析ソフトウエアの一例
6.4 最適化プログラミング
6.4.1 共役勾配法を用いた最適化VBAプログラム
6.4.2 膜厚の最適化
6.5 遺伝的アルゴリズムによる最適設計手法の紹介
6.5.1 遺伝的アルゴリズムを用いた光学多層膜の最適化について
6.5.2 遺伝的アルゴリズムを用いた光学多層膜の最適設計システムの
概要
6.5.3 データベース
6.5.4 光学多層膜設計への遺伝的アルゴリズム(GA)の適用
6.5.5 遺伝的アルゴリズムの処理手順
6.5.6 各種光学多層膜の設計例
6.5.7 遺伝的アルゴリズムによる多層膜最適設計の特徴

 

 

1.参考書・引用文献・参考文献

光学・薄膜・VBAに関する参考書の解説 引用文献・参考文献


2.付 録-数学公式

光学薄膜解析において必要となる主な知識 三角関数公式 ベクトル演
算公式


3.付 録-CD-ROM VBAプログラムの内容

プログラムの利用における注意 光学多層膜の分光特性計算プログラ
ム 膜厚の最適化プログラム 薄膜材料のデータ

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