典型膜系介绍.pptx

典型膜系介绍一.增透膜（减反射膜）矢量法矢量法1.1单层增透膜1.1单层增透膜1.1单层增透膜1.1单层增透膜1.1单层增透膜1.2双层增透膜1.2双层增透膜1.2双层增透膜红线：1.38H0.61L
兰线：0.31H2.77LNH=1.7NL=1.46上面讨论的λ0／4-λ0／4结构的V形膜只能在较窄的光谱范围内有效地减反射，因此仅适宜于工作波段窄的系统中应用．厚度为λ0／4-λ0／2型的双层增透膜，在中心波长λ0两侧，可望有两个反射率极小值，反射率曲线呈W型，所以也有把这种双层增膜称作为W型膜的．对于中心波长膜层和基片组合的特征矩阵为1.2双层增透膜1.2双层增透膜1.2三层增透膜G\.25453I\.06773H\.0459I\.10938L\.05389H\.08113L\.21788F\AirI:1.7H:2.3L:1.46F:1.38高折射率基底材料的的减反射膜减反射膜的一个特殊应用——
光学镀层应用于太阳能利用方面减反射膜的一个特殊应用——
光学镀层应用于太阳能利用方面需要这样的选择性吸收体：在2.5微米以下波长区域有最高的吸收率，但是对于长波长有低的发射率。于是放置在太阳光中的选择性吸收体将达到比一般的黑体表面更高的温度。由于热能在高温比低温更宝贵(这一点是很重要的)，在红外区有高反射的金属上沉积一薄的半导体层和一简单的减反射膜组成的系统能满足这个要求，半导体层增加了太阳辐射的吸收率，但它对于红外区是透明抵所以保持了红外区有高的反射率也即低的红外发射率，但由于半导体折射率较高，表面有可观的反射损率，因此可以用减反膜来消除反射。减反射膜的一个特殊应用——
光学镀层应用于太阳能利用方面使用增透膜的几个注意事项分光膜分光板的两种
使用方式棱镜分光金属分光镜11nm金属铬(Cr)
在正反两个方向入射时的反射率金属中性分光金属分光镜λ0／4厚单层薄膜材料在K9基片反射率随折射率的变化情况介质分光膜平板分光膜的偏振分离情况棱镜分光膜的偏振分离情况介质分光膜介质分光镜于金属分光镜的比较
中性
角度、偏振
带宽
其它反射膜金属反射膜下图为1、2、4、8、16、32、64、128nm铝膜反射率的理论曲线金属的色散金属反射镜金属膜材料的选择金属膜材料的选择金属膜的制作工艺复杂的系统往往要求有足够的能量，右图是一个完全由反射镜组成的系统的能量情况。增强金属反射镜当n1>n2时
比较两个反射率R*>RAg膜、Al膜及Al+LHLH膜光谱比较全介质反射膜HLH导纳轨迹理论上只要增加膜系的层数反射率可无限地接近于100%，实际上由于膜层中的吸收、散射损失，当膜系达到一定层数时继续加镀两层并不能提高其反率，有时甚至由于吸收、散射损失的增加而使反射率下降因此膜系中的吸收和散射损耗限制了介质膜系的最大层数。5\7\9\17层反射膜光谱对于(HL)s型的反射膜我们试图通过分析它的基本周期来确定反射带宽。基本周期HL特征矩阵设为：则膜系的特征矩阵：可证明当周期数增大，s趋近无限大时HL的矩阵:相位厚度：用相对波数表示带宽：同样道理，在1/3、1/5、1/7、1/9处的反射带边界为：横坐标为波数（1/cm)全介质反射膜的展宽两组反射膜简单的叠加不行全介质反射膜反射带展宽材料：ZnS、MgF2公差：-0.02公比：0.97金属反射镜Ag膜、Al膜及Al+LHLH膜光谱比较全介质高反膜5\7\9\17层反射膜光谱反射带宽：用相对波数表示带宽：波长带宽全介质反射膜反射带展宽如何减小反射带宽红：G/(LF)50L/Air绿：G/(7H7F)57F/Air
nH=2.3nL=1.46nF=1.38λ0=550nm负滤光片反射膜系中的电场分布G/(HL)8HAir反射膜系的电场分布情况激光反射镜电场设计滤光片干涉截止滤光片要求某一波长范围的光束高效透射而偏离这一波长的光束骤然变化为高反射(或称抑制)的干涉截止滤光片有着广泛的应用（例如：电影放映机中的冷光镜），通常把抑制短波区、透射长波区的滤光片称为长波通滤光片。相反抑制长波区、透射短波区的截止滤光片就称为短波通滤光片。1．透射曲线开始上升(或下降)时的波长以及此曲线上升(或下降)的许可斜率;2．高透射带的光谱宽度、平均透射率以及在此透射带内许可的最小透射率;
3．具有低透射率的反射带(抑制带)的光谱宽度以及在此范围内所许可的最大透射率。干涉截止滤光片的基本结构与前面讲的反射膜是一样的，都是HL…四分之一波长的形式通带波纹的压缩对于以中间一层为中心，两边对称安置的多层膜，却具有单层膜特征矩阵的所有特点，在数学上存在着一个等效层，这为等效折射率理论奠定了基础。下面我们就以最简单的对称膜系(pqp)为例说明对称膜系在数学上存在一个等效折射率的概念。这个称膜系的特征矩阵为：由于对称膜系的待征矩阵和单层膜的特征矩阵具有相