物理光学23精品课件.ppt

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1、光学镀膜的作用：增透，增反，滤波1.单层膜2.3光学镀膜假设薄膜的厚度为，折射率为，基片折射率为，光由折射率为的介质入射到薄膜上，采用类似于平行平板多光束干涉的处理方法，可以得到单层膜的反射系数：(2.3-1)式中：r1是上表面的反射系数，r2是下表面的反射系数，是相邻两个出射光束间的相位差，说明：r是单层膜反射系数的相位因子，由下式决定：当光束正入射时，薄膜两表面的反射系数分别为：单层膜的反射率公式：单层膜的反射率：(2.3-7)n0=1.0n2=1.5对于给定的基片和介质膜，和为常数，R随n1h的变化规律：②时膜层

2、的反射率减小，透射率增大，即该膜层具有增透的作用，称为增透膜。当时反射率最小，此时可以发挥最好的增透效果。这个最小反射率为重要结论：（对正入射）①当时，与未镀膜时的情形一样。③当时，该单层膜的反射率较未镀膜时增大，即该膜具有增反作用，称为增反膜。并且当且该单层膜的反射率达到最大由上式可知：当镀膜材料的折射率时,就有：，此时达到完全的增透效果。由上述两点：⑤对给定的增透膜，仅对某一波长而言。④薄膜的光学厚度n1h为0/4的偶数倍或半波长0/2的整数倍是，薄膜层对光的反射无影响。单层氟化镁膜的反射率随波长和入射角的变化(1

3、)等效界面法——双层膜系：第二层膜与基片组成的单层膜系的反射系数为：等效界面（如图所示）：双层膜系的反射系数：2.多层膜双层膜的反射率:以上讨论的是双层膜系，对于两层以上的膜系计算更加复杂，但原理相似。用等效界面方法基片与K层构成的等效界面，反射系数为：K-1层膜加入，构成新的等效界面，反射系数：对于K层膜系，假设：各膜层的折射率是：n1、n2、……、nK；各膜层的厚度是：h1、h2、……、hK；界面的反射系数：r1、r2、……、rK。0/4膜系的多层高反射膜示意图多层高反射膜常采用的多层高反射膜是一种由光学厚度为0/

4、4的高折射率膜层和低折射率膜层交替镀制。采用以下符号：GHLHLH……LHA=G(HL)PHAP=1,2,…GHLHLHLHLHLHA(1)基片G镀一层0/4高折射率膜层（H），薄膜的反射率为:等效折射率:(2)再镀一层0/4低折射率膜层（L）,构成HL膜，此双层膜的反射率是：有效折射率（3）膜层为（2p）偶数层时，（HL）P膜系的等效折射率是相应的反射率是相应的反射率是（4）膜层为（2p+1）奇数层时，（HL）PH膜系的等效折射率是结论:（1）要获得高反射率，膜系的两侧最外层均为高折射率层，高反射率膜一定是奇数层（见

5、表2-1）（2）0/4膜系为奇数层时，层数越多，反射率越大。（3）膜系的结果只对一种中心波长0成立，入射波长偏离中心波长。反射率下降。膜系层数等效折射率反射率%透射率%GA04.395.7GHA13.4830.669.4GHLA20.5478.691.4GHLHA39.66566.233.8GHLHLA40.19745.254.8GHLHLHA526.8486.113.9GHLHLHLA60.07175.025.0G(HL)9HA193.42×10599.990.01随着膜系层数的增加，高反射的波长趋与一个极限。反射膜

6、系的反射带宽：高反射区对应的波长段。反射带宽的计算公式：由此可见：反射半带宽只与有关，越大，带宽就越大。