薄膜光学-全部知点问题全答版

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1、.薄膜光学：1.整部薄膜光学的物理依据就是光的干涉。研究光的本性及其传播规律的学科就是光学。研究光在薄膜中的传播规律是薄膜光学。2.列举常用的光学薄膜滤光片、反射镜镀膜镜片牛顿环3.利用薄膜可以实现的功能提高或降低反射率、吸收率与透射率方面，在使光束分开或合并方面，或者在分色方面，在使光束偏振或检偏方面，以及在使某光谱带通或阻滞方面，在调整位相方面等等，光学薄膜均起着至关重要的作用。减少反射，提高透过率；提高反射率；提高信噪比；分光或分束；保护探测器不被激光破坏，重要票据的防伪等等；4.电磁场间的关系：光学导纳：坡印廷矢量（能流密度）的定义:单位时间

2、内，通过垂直于传播方向的单位面积的能矢量S5.光在两种材料界面上的反射：(p偏振光为横磁波，s偏振光为横电波)6.掌握单层膜的特征矩阵公式：薄膜光学3PPT中P15-21..单层膜的反射系数和反射率为：1.掌握多层膜的特征矩阵公式：薄膜光学3PPT中P26-292.【计算】偶数四分之一光学膜层的特征矩阵：或奇数四分之一光学膜层的特征矩阵：或计算多膜层（膜层厚度为四分之一波长的整数倍）的反射率。【计算题：薄膜光学3PPT中P35】四分之一波长的光学厚度(QWOT)或二分之一波长的光学厚度(HWOT)3.单层减反膜的设计方法：【薄膜光学3PPT中P37】

3、4.无论膜层是否有吸收，膜系的透射率与光的传播方向无关。（不需要推导）玻璃的透射率为定值，玻璃两面得反射率和吸收率可能会有不同。5.厚基片反射率和透射率的计算【薄膜光学3PPT中P52-54，不需掌握推导】..1.有些镀膜元件表面反射的光色彩与入射光颜色不同，主要原因在于在不同的波段元件表面对于光的反射不同。2.单层λ0／4减反膜的优缺点？双层λ0／4-λ0／4减反膜的优缺点？只能在较窄的光谱范围内有效地减反射，在中心波长处增透效果好但是带宽较小λ0／4-λ0／2型双层增透膜的优缺点？在一定程度上展宽了带宽但是总体的减反射效果不理想3.λ0/4-λ0

4、/2-λ0/4型增透膜的优点？不仅提高了增透效果，而且展宽了带宽。4.λ0/4-λ0/2-λ0/4型增透膜:G/M2HL/A的设计。当其中有一膜层材料实际不存在时，应可用奇数层高低交替的材料来替代xL/yH/xL或xH/yL/xH，该替代多层光学厚度之和必须等于原来膜层的光学厚度，即2x+y=0.25。【薄膜光学5PPT中P25-42】5.红外宽带减反膜的具体设计方法。6.单层膜的反射率计算：【一般不会超过50%】高反射率膜堆典型的结构？该结构的特点？7.如何提高高反射率膜堆的反射率？nH/nL越大，或层数（2S+1）越多，反射率越高。层数越多，反射

5、率可无限地接近100％。但实际上，由于膜层中吸收和散射损失，膜系达到一定层数后，反射率不再提高，甚至会下降。..1.典型的λ0/4高反射介质膜堆特点：四点。对于(LH)S膜系，有如下特点：（1）所有高反射带的波数宽度均相等；（2）各高反射带的波长宽度并不相等，波数越大对应的高反射带波长宽度越窄。（3）高反射带的波数宽度仅仅与构成多层膜的两种膜料的折射率有关。（4）两种膜料的折射率差越大，高反射带愈宽。2.展宽高反射带宽的方法？两点。..1.区分介质高反射膜与金属高反射膜，各自的优缺点？2.在金属高反射膜中引入介质膜为何能够改善金属高反射膜的机械性能？

6、一般采用金属－介质高反射膜：（1）改善金属与基底的附着力，如G/Al2O3-Ag，G/Cr-Au；（2）高硬度透明膜对金属层起到保护作用；（3）提高金属层的反射率。3.分光膜可以分为分束膜和分色膜；分色膜是按颜色（波长）不同进行分光；分束膜是把一束光按比例分成光谱成分相同的两束光，在一定的波长区域内，如可见区内，对各波长具有相同的透射率、反射率比例，因而反射光和透射光不具有颜色，并呈中性。4.中性分束镜可分成介质中性分光镜、偏振中性分束棱镜和金属中性分光镜。5.介质中性分光镜结构：周期性多层介质膜系(LH)S。较高反膜相比：层数少，反射率低（~50%

7、）。6.介质中性分光镜特点：3点。（1）因为无吸收，分光效率高；（2）偏振效应明显；（3）分光特性色散明显。7.如何改善分束镜分光曲线的平坦程度或者说色中性？3点。1.可将LH交叠结构边界的H或L改成2H、2L、甚至2M，改善分光曲线的平坦程度（色中性）；2.将膜系中的H层换成中等折射率的M膜层；3.整体调整H、L膜层材料，改变nH与nL比值或通过改变膜厚来改变nH与nL的比值。8.偏振中性分束棱镜工作原理？利用斜入射时的偏振效应实现中性分束。即，选用膜层材料的折射率匹配满足布儒斯特角条件（tanH=nL/nH）使反射光的P分量为零，仅有S分量；同时

8、透射光尽量全部为P分量。偏振中性分束棱镜工作前提条件？1）仅适用于自然光或圆偏振光的中性分束；（2）分出的两