光学薄膜研究与设计毕业论文

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1、编号:桂幷令孑科技大常GUILINUNIVERSITYOFELECTRONICTECHNOLOGY毕业论文光学薄膜在现代光学仪器中有着着重要的地位.对于光学仪器来说，单层金屈膜的特性已能满足常用的要求，但随着激光应用的日趋广泛，多层介质薄膜较单层金屈膜而言,体现出更好的光学特性。其在光学系统屮的发挥着越来越重要的作用。例如：提高光学效率减少杂光；实现光束的调整或再分配；通过波长的选择性透过提高系统信噪比；实现某些特定功能，如ITO透明导电膜保护膜等。本文首先介绍了全反射膜的应用、现状及前景；然后介绍了薄膜光学特性计算的理论以及模拟退火法的理论；接着根据薄膜模型与理论用Ma

2、tlab编出计算反射率程序；然后反演搜索岀合适的薄膜参数；最后从理论上设计了一种适用丁整个可见光入射角在0-80°范帀的增透膜（透射率在100%以上）并结合实际设计多层增透膜。关键词：光学薄膜；反射率；模拟退火法；MatbbAbstractOpticalthinfilmplaysanimportantroleinthemodemopticalinstruments.Asforopticalinstruments,thesinglemetallicmembrancepropertyhasalreadymettherequirementsofthecommonlyused,h

3、owever,withthewidelyusedoflaser,multilayermediumfilmshowsbetteropticalpropertiesthanthesinglemetalfilm,sothatitplaysamoreandmoreimportantroleintheopticalsystem.Forexample,improvetheefficiencytoreducestraylight;realizetheadjustmentandredistributionofthelightbeam;improvethesystemsignal-to-n

4、oiseratio(SNR)throughtheselectivetransmissionofwavelength;achievesomeparticularfunctions,suchasprotectivefilmoftheITOtransparentconductingfilmsetc.Inthispapertheapplicationpresentsituationandprospectofthetotalreflectionfilmwereintroducedfirstly;theopticalpropertiescalculationofthinfilmthe

5、oryandsimulatedannealingmethodtheorywereintroducedsecondly;thenusingtheMatlabtoprogramthereflectivityaccordingtothefilmmodelandtheory;andtheninversesearchouttheappropriatefilmparameters;finally,theoreticallydesignaanti-reflectionfilmwhichisappropriatefortheentirevisiblelightintheanglerang

6、eof0-80°(transmissionrateupto100%)Anddesignmultilayeranti-reflectionfilmcombinedwiththeactual.Keywords:Opticalthinfilm,reflectivity,simulatedannealingmethod,Matlab.1绪论11.1光学薄膜的发展历史11.2光学薄膜的现状与前景21.3本文的主要内容32光学薄膜相关理论42.1单一界而上的反射和透射42.2多层介质中的反射和透射——薄膜光学基础83模拟退火优化算法113.1模拟退火算法基础113」.1真实物质退火即

7、物理退火的过程113.1.2Metropolis规贝U113.1.3组合优化与物理退火的类比133.2模拟退火算法13321模拟退火算法的参数设计143.2.2模拟退火算法的改进一限定非优次数163.2.3模拟退火算法的改进一并行算法174光学薄膜的设计194.1设计方案194.2光学薄膜的模型194.2.1增透膜的模型194.2.2增反膜的模型204.3薄膜反射率的计算214.3.1反射透射系数递推算法（RTCM）214.3.2菲涅尔系数递推算法234.3.3计算方法分析254.4单层增透膜参数优化254.4.1画图法264