本申请公开了一种双面弹性能匹配的膜系设计方法、设备及介质，涉及光学薄膜技术领域，该设计方法包括：根据工艺需求，确认分别设置于基板两侧的第一基本膜系结构和第二基本膜系结构，且分别设置对应于所述第一基本膜系结构和第二基本膜系结构的初始膜层周期参数以及膜系结构中各层薄膜的物理厚度，得到第一膜层和第二膜层；获取对应于所述第一膜层和第二膜层的第一弹性能和第二弹性能；基于所述第一弹性能和所述第二弹性能，得到所述第一膜层和所述第二膜层间的双面弹性能匹配结果，以调整相应膜层的物理厚度。该方法通过在膜系设计中引入光学元件双面弹性能作为考虑因素，可以精确抵抗基板两侧异种薄膜造成的弹性能累积效应，实现薄膜元件面形误差控制。
1、大口径光学系统广泛应用于空间科学研究、天文光学、地基空间目标探测与识别等高科技领域。而目前光学系统发展呈现两大发展特色，一是光学元件口径越来越大，二是面形精度越来越高，这对光学元件的制造提出了更高的要求，促进了光学元件超低面形误差控制技术的发展。尤其是高能量激光领域的快速发展，需要的大口径光学元件也越来越多。
2、同时多层膜反射率与面形误差有着密切的关系，面形误差过大就会导致镜面反射率急剧下降，同时也会导致激光系统中传输光束发生波前畸变，严重降低高能激光系统所需的能量密度。综上，面形误差是影响薄膜散射特性的主要因素，且微小的散射损耗对光学元件的影响是不可忽视的，因此超低面形误差的大口径薄膜元件在高能激光系统中是非常重要的。
3、传统控制光学元件面形误差的方法是在基板两侧制备相同的薄膜从而保证镀膜后基板面形不发生变化，但是某些薄膜因其特殊性不能使用双面制备相同膜系的方法，例如双面镀制相同薄膜后，后表面的反射影响其反射率，而且大多数光学元件需要依靠基板双面实现不同功能的光谱调控；另外对于大口径基板镀膜的面形误差控制方法鲜有报道，常规的膜系设计主要基于波长-光谱的一维设计概念，虽然目前已经提出了多维设计的思路，在薄膜系统设计中加入温度、湿度、入射角度、镀层误差等参数的影响，但是却没有考虑引入薄膜弹性这一关键数据，因此亟需开发一种双面弹性能匹配的膜系设计方法。
>1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种可以降低面形误差的双面弹性能匹配的膜系设计方法、设备及介质。2、第一方面，本申请提供一种双面弹性能匹配的膜系设计方法，包括：
3、根据工艺需求，确认分别设置于基板两侧的第一基本膜系结构和第二基本膜系结构，且分别设置对应于所述第一基本膜系结构和第二基本膜系结构的初始膜层周期参数以及膜系结构中各层薄膜的物理厚度，得到第一膜层和第二膜层；
4、获取对应于所述第一膜层和第二膜层的第一弹性能和第二弹性能；
5、基于所述第一弹性能和所述第二弹性能，得到所述第一膜层和所述第二膜层间的双面弹性能匹配结果；
6、根据所述双面弹性能匹配结果，调整相应膜层的物理厚度。
7、根据本申请提供的技术方案，所述根据工艺需求至少包括：基板两侧膜系结构的类型、工作波段信息以及光学指标要求；
8、所述膜系结构的类型至少包括：弱光反射薄膜和宽带减反射薄膜；
9、所述第一基本膜系结构对应于所述弱光反射薄膜，该膜系结构为sub/(l hl)n/air；所述第二基本膜系结构对应于所述宽带减反射薄膜，该膜系结构为sub/(h l)n/air；其中，两个膜系结构中的n用于指代膜层周期参数；
10、所述第一膜层和所述第二膜层最终的结构分别为sub/1l 0.69h 1.12l1.91h1.22l/air、sub/0.25h 4.10l 0.31h 1.60l 2.58h 0.31l 0.56h 2l/air。
11、根据本申请提供的技术方案，所述获取对应于所述第一膜层和第二膜层的第一弹性能和第二弹性能，具体包括：
12、将设置完成的所述第一膜层、所述第二膜层、所述基板的属性参数以及相应的工作波段信息作为输入，分别对所述第一膜层以及所述第二膜层进行弹性能测试，得到所述第一弹性能和所述第二弹性能；
13、所述基板的属性参数至少包括：基板直径、厚度、杨氏模量和泊松比。
14、根据本申请提供的技术方案，所述基于所述第一弹性能和所述第二弹性能，得到所述第一膜层和所述第二膜层间的双面弹性能匹配结果，具体包括：
15、判断所述第一弹性能和所述第二弹性能是否相等；
16、如果是，则得到第一匹配结果，所述第一匹配结果用于表示所述第一膜层和所述第二膜层的弹性能相等，所述第一膜层和所述第二膜层弹性能匹配；
17、如果否，则得到第二匹配结果，所述第二匹配结果用于表示所述第一膜层和所述第二膜层的弹性能不相等，需要对所述第一膜层或者第二膜层进行调整。
18、根据本申请提供的技术方案，所述根据所述双面弹性能匹配结果，调整相应膜层的物理厚度，具体包括：
19、当所述第一弹性能和所述第二弹性能的匹配结果为所述第二匹配结果时，获取所述第一弹性能和所述第二弹性能的差值，并确认所述第一弹性能和所述第二弹性能的数值大小；
20、对所述第一弹性能和所述第二弹性能中数值相对较小的弹性能所对应的目标膜层的物理厚度进行调整，以使得两个膜层的所测得的弹性能相等；所述目标膜层为所述第一膜层或者所述第二膜层。
21、根据本申请提供的技术方案，所述对所述第一弹性能和所述第二弹性能中数值相对较小的弹性能所对应的目标膜层的物理厚度进行调整，以使得两个膜层的所测得的弹性能相等，具体包括：
22、以所述第一弹性能和所述第二弹性能中数值相对较大的弹性能作为优化目标，获取所述目标膜层中低折射率层薄膜的目标物理厚度；
23、依照所述目标物理厚度，调整所述目标膜层的各层薄膜的物理厚度，以使得两个膜层的弹性能匹配。
24、根据本申请提供的技术方案，所述依照所述目标物理厚度，调整所述目标膜层的各层薄膜的物理厚度，以使得两个膜层的弹性能匹配之后，还包括：
25、基于所述基板以及弹性能匹配的两个膜层，采用离子束溅射技术制备得到预设光学元件。
26、第二方面，本申请提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种双面弹性能匹配的膜系设计方法的步骤。
27、第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种双面弹性能匹配的膜系设计方法的步骤。
28、综上所述，本技术方案具体地公开了一种双面弹性能匹配的膜系设计方法、设备及介质，涉及光学薄膜
，该设计方法包括：根据工艺需求，确认分别设置于基板两侧的第一基本膜系结构和第二基本膜系结构，且分别设置对应于所述第一基本膜系结构和第二基本膜系结构的初始膜层周期参数以及膜系结构中各层薄膜的物理厚度，得到第一膜层和第二膜层；获取对应于所述第一膜层和第二膜层的第一弹性能和第二弹性能；基于所述第一弹性能和所述第二弹性能，得到所述第一膜层和所述第二膜层间的双面弹性能匹配结果；根据所述双面弹性能匹配结果，调整相应膜层的物理厚度。
29、传统控制光学元件面形误差的方法是在基板两侧制备相同的薄膜从而保证镀膜后基板面形不发生变化，但是这种设计方法在某些薄膜因其特殊性不能使用双面制备相同膜系时并不适用，而其余目前已经提出了的维设计的思路，都没有考虑到引入薄膜弹性这一关键数据。本申请基于工艺需求以及合适的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双面弹性能匹配的膜系设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种双面弹性能匹配的膜系设计方法，其特征在于，所述根据工艺需求至少包括：基板两侧膜系结构的类型、工作波段信息以及光学指标要求；
3.根据权利要求2所述的一种双面弹性能匹配的膜系设计方法，其特征在于，所述获取对应于所述第一膜层和第二膜层的第一弹性能和第二弹性能，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种双面弹性能匹配的膜系设计方法，其特征在于，所述基于所述第一弹性能和所述第二弹性能，得到所述第一膜层和所述第二膜层间的双面弹性能匹配结果，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种双面弹性能匹配的膜系设计方法，其特征在于，所述根据所述双面弹性能匹配结果，调整相应膜层的物理厚度，具体包括：
6.根据权利要求5所述的一种双面弹性能匹配的膜系设计方法，其特征在于，所述对所述第一弹性能和所述第二弹性能中数值相对较小的弹性能所对应的目标膜层的物理厚度进行调整，以使得两个膜层的所测得的弹性能相等，具体包括：
7.根据权利要求1所述的一种双面弹性能匹配的膜系设计方法，其特征在于，所述依照所述目标物理厚度，调整所述目标膜层的各层薄膜的物理厚度，以使得两个膜层的弹性能匹配之后，还包括：
8.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的一种双面弹性能匹配的膜系设计方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的一种双面弹性能匹配的膜系设计方法的步骤。
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【技术特征摘要】
1.一种双面弹性能匹配的膜系设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种双面弹性能匹配的膜系设计方法，其特征在于，所述根据工艺需求至少包括：基板两侧膜系结构的类型、工作波段信息以及光学指标要求；
3.根据权利要求2所述的一种双面弹性能匹配的膜系设计方法，其特征在于，所述获取对应于所述第一膜层和第二膜层的第一弹性能和第二弹性能，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种双面弹性能匹配的膜系设计方法，其特征在于，所述基于所述第一弹性能和所述第二弹性能，得到所述第一膜层和所述第二膜层间的双面弹性能匹配结果，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种双面弹性能匹配的膜系设计方法，其特征在于，所述根据所述双面弹性能匹配结果，调整相应膜层的物理厚度，具体包括：
6.根据权利要求5所述的一种双面弹性能匹配的...
【专利技术属性】
技术研发人员：白金林，刘华松，何家欢，李艳宁，
申请(专利权)人：天津津航技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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