光学薄膜シミュレータ

光学薄膜の反射スペクトルと干渉色を計算するWebアプリ(Optical film simulator)です。

使用するには以下のリンクをクリックしてください。

https://share.streamlit.io/horiems/filmsimulator/app.py

物理現象の説明はWikipedia 薄膜干渉の項を参照してください。

薄膜干渉は、薄膜の上下の境界で反射された光波が互いに干渉し、特定の波長の反射光を増強または低減させる自然現象である。

ウィキペディア

特徴

  • 入射角を指定しての波長-反射率のグラフ描画、または波長を指定しての入射角-反射率のグラフ描画 
  • 100層までの多層膜の分光反射率を計算
  • 800種以上の材料の屈折率データ
  • D65光源下での色度座標およびRGB値を計算
  • 結果はCSV形式でダウンロード可能
  • Webアプリなので端末を問わず利用可能
  • インタラクティブな操作

使い方

  • 左のサイドバーで、波長スキャンまたは入射角スキャンのいずれかの計算モードを選択します。
  • 波長スキャンの場合、入射角(0度が垂直入射),波長範囲を指定します。波長範囲は、可視(Visible:380-780nm),紫外(UV:200-400nm),近赤外(NIR:700-1000nm),任意(Any:波長範囲,波長ピッチを個別設定)から選択します。
  • 入射角スキャンの場合、角度範囲[deg],角度ピッチ[deg]を指定します。
  • 左のサイドバー下部で媒質の屈折率を入力します。(通常は空気なので1とします)
  • 画面右上のFilm stackでフィルムの層数を入力した後、上層から順に各層の材料名と膜厚を入力します。
  • パラメータを設定すると、分光反射率とD65標準光源下での色度座標値(XYZ)を表示します。
  • 必要に応じて、最下段のダウンロードボタンを押して、結果を保存します。

画面

  • 照明条件の設定
波長スキャンの場合のパラメータ入力例
  • 膜構造の設定
薄膜の層数,各層の材質と膜厚[nm]を設定
  • 反射スペクトル
  • 反射色と色度座標の表示
反射色とXYZ色度座標を表示

・入射角ー反射率のグラフ

入射角を変えたときの反射特性(Rp,Rs,Rp/Rs)
入射角ごとの反射色(角度範囲を11等分)

更新情報

  • 2022.02.27 波長選択を簡単に。
          CSVダウンロードファイルの形式修正
  • 2022.02.26 入射角スキャンを追加
  • 2022.02.19 グラフ表示をmatplotlibからplotlyに変更
    不具合修正(媒質の屈折率の未反映)

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