23-光學(xué)薄膜教學(xué)材料

2.3光學(xué)薄膜概述光學(xué)薄膜：是多光束干涉的一個(gè)具體實(shí)例；光學(xué)薄膜：是指在一塊透明的平整玻璃基片上或金屬光滑表面上，用物理或化學(xué)方法涂敷的透明介質(zhì)薄膜。基本作用：滿足不同光學(xué)系統(tǒng)對(duì)反射率和透射率的不同要求；研究“薄膜系統(tǒng)”的理論和技術(shù)--薄膜光學(xué)2.3.1單層膜2.3.2多層膜2.3.3多層高反膜本節(jié)僅作一般要求--定性了解1/6/20252.3.1單層膜在玻璃基片的光滑表面上鍍一層折射率和厚度都均勻的透明介質(zhì)薄膜--單層膜當(dāng)光束入射到薄膜上時(shí)，將在膜內(nèi)產(chǎn)生多次反射，并且在薄膜的兩表面上有一系列互相平行的光束射出，如圖2-23所示。1/6/2025反射率R隨--即n1h(正射)的變化規(guī)律①n1=n0或n1=n2時(shí)，R和未鍍膜時(shí)的反射率R0一樣。②n1＜n2時(shí)，R＜R0，該單層膜的反射率較之未鍍膜時(shí)減小，透過率增大，即該膜具有增透的作用，稱為增透膜。③

n1＞n2時(shí)，R＞R0，該單層膜的反射率較未鍍膜時(shí)增大，即該膜具有增反的作用，稱為增反膜。④

對(duì)于n1h=λ0/2的半波長(zhǎng)膜，不管膜層折射率比基片折射率大還是小，單層膜對(duì)λ0的反射率都和未鍍膜時(shí)的基片反射率相同。n0=1.0,n2=1.51/6/20252.3.3多層高反膜經(jīng)常采用的多層高反射膜是一種由光學(xué)厚度均為λ0/4的高折射率膜層和低折射率膜層交替鍍制的膜系。如圖2-30所示這種膜系能獲得高反射率，從多光束干涉原理可以理解根據(jù)平板多光束干涉的討論，當(dāng)膜層兩側(cè)介質(zhì)的折射率大于(或小于)膜層的折射率時(shí)，若膜層的諸反射光束中相鄰兩光束的相位差等于π，則該波長(zhǎng)的反射光獲得最強(qiáng)烈的反射。圖2-30所示的膜系恰恰能使它包含的每一層膜都滿足上述條件，所以入射光在每一膜層上都獲得強(qiáng)烈的反射，經(jīng)過若干層的反射之后，入射光就幾乎全部被反射回去。

1/6/2025λ0/4膜系的特性及反射率曲線①要獲得高反射率，膜系的兩側(cè)最外層均應(yīng)為高折射率層(H層)，因此，高反射率膜一定是奇數(shù)層。②λ0/4膜系為奇數(shù)層時(shí)，層數(shù)愈多，反射率R愈大。③上述膜系的全部結(jié)果只對(duì)一種波長(zhǎng)λ0成立，這個(gè)波長(zhǎng)稱為該膜系的中心波長(zhǎng)。當(dāng)入射光偏離中心波長(zhǎng)時(shí)，其反射率要相應(yīng)地下降。因此，每一種λ0/