物理光學(xué)-4多光束干涉與光學(xué)薄膜學(xué)習(xí)教案

1、物理光學(xué)物理光學(xué)-4多光束多光束(gungsh)干涉與光學(xué)干涉與光學(xué)薄膜薄膜第一頁，共12頁。)exp(1)exp( 2121irrirrr反射系數(shù)為：)exp(1 2121irrttt透射系數(shù)為：正入射時(shí)nnnnr001GGnnnnr2薄膜反射率222200222200() cos ( /2)(/) sin ( /2)() cos ( /2)(/) sin ( /2)GGGGnnn nnnRnnn nnn對(duì)于(duy)確定的n0和nG， 是n和h的函數(shù)R4cosnhnh:光學(xué)(gungxu)厚度4cosnh第1頁/共12頁第二頁，共12頁。介質(zhì)膜反射率隨其光學(xué)(gungxu)厚度的變化000

2、11.5Gnn第2頁/共12頁第三頁，共12頁。單層增透膜,4, 5 . 1, 100nhnnnnGG2220200022000(/)(/)GGGGGGnnn nnnnnnRnn nnnnnnnGnnn0GGnnn200R反射(fnsh)比是與波長(zhǎng)相關(guān)的，對(duì)綠光增透對(duì)紅光和藍(lán)光反射(fnsh)比較大減反增透全增透由于材料(cilio)限制，單層膜達(dá)不到全增透第3頁/共12頁第四頁，共12頁。單層增反膜,40nhnnG222000200GGGGnnnnnRnnnnnGGnnn2增反n越大反射比越高，常用(chn yn)的材料是ZnS，n2.38，單層膜的最大反射比33半波長(zhǎng)(bchng)膜膜的光

3、學(xué)厚度每增加或減少半波長(zhǎng) ，對(duì)波長(zhǎng) 的反射率沒有影響020第4頁/共12頁第五頁，共12頁。2、雙層膜220020GGnnnRnnn由可知(k zh)對(duì)于(duy)n0-n-nG單層l0/4單層膜可以等效于一個(gè)(y )界面其折射率為GGnnn2 涂鍍不同大小的n，可得到不同的Gn低折射率膜對(duì)于于低的等效界面折射率，有低的反射比（增透）高折射率膜對(duì)于于高的等效界面折射率，有高的反射比（增反）可應(yīng)用于多層0/4膜對(duì)于雙層膜GGGGGnnnnnnnnn22212122212,r1r2r3n0n1n2nGh1h2第5頁/共12頁第六頁，共12頁。雙層l0/4膜系全增透條件(tiojin)00R100G

4、nn210Gnnnn得雙層膜有兩個(gè)折射率可供匹配(ppi)選取，達(dá)到全增透注意(zh y)：全增透只對(duì)特定的0滿足3、多層高反膜由nh均為0/4的高折射率層（ZnS）和低折射率層（MgF2）交替疊成的膜系，稱為0/4膜系，用符合表示為, 3 , 2 , 1)(pHAHLGLHAGHLHLHpG和A分別為玻璃基片和空氣，H和L分別為高、低折射率層，2p1為膜層數(shù)第6頁/共12頁第七頁，共12頁。由等效(dn xio)界面法得22200220()()pHHLGpHHLGnnnnnRnnnnn正nH和nL分別(fnbi)為高、低折射率層得折射率nH和nL相差(xin ch)越大，膜層數(shù)2p1越大，膜

5、系的反射比就越高第7頁/共12頁第八頁，共12頁。（二）、干涉濾色光 利用(lyng)多光束干涉原理制成的一種從白光中過濾出波段較窄的單色光的裝置。（類似于間隔很小的F-P標(biāo)準(zhǔn)具）保護(hù)玻璃片基G介質(zhì)膜F銀膜第8頁/共12頁第九頁，共12頁。222cos2cos2: nhmnhnhmmnhmnhm透射極大中心波長(zhǎng)；正入射：取決和 ，當(dāng)一定時(shí)，不同 有不同的中心波長(zhǎng) 。1、濾色片的中心(zhngxn)的波長(zhǎng)（透射比最大的波長(zhǎng)） m1=1 m2=2 m3=3h1=2.73x10-7m1=5.46x10-7m2=2.73x10-7m3=1.82x10-7mh2=5.46x10-7m1=10.92x10-7m2=5.46x10-7m3=3.64x10-7mh3=8.19x10-7m1=16.38x10-7m2=8.19x10-7m3=5.46x10-7m其中對(duì)應(yīng)同一種(y zhn)波長(zhǎng)，如l=5.46x10-7m，m1，m2，m3對(duì)應(yīng)的h1，h2，h3分別稱為1，2，3級(jí)濾波片。第9頁/共12頁第十頁，共12頁。2、透射(tu sh)波長(zhǎng)半寬度已知，條紋(tio wn)的位相半寬度12思路：尋找(xnzho)出波長(zhǎng)與位相的關(guān)系已知RS表示的是1和2的干涉圓環(huán)剛好相差一個(gè)波長(zhǎng)差，對(duì)應(yīng)的位置變化是2。因此：2RS有：1222nhRS大nh小單色性好大第10頁/共12頁第十一頁，共