1、光学镀膜的作用:增透,增反,滤波,1. 单层膜,2.3 光学镀膜,假设薄膜的厚度为 ,折射率为 ,基片折射率为 ,光由折射率为 的介质入射到薄膜上,采用类似于平行平板多光束干涉的处理方法,可以得到单层膜的反射系数:,(2 .3-1),式中:r1是上表面的反射系数,r2是下表面的反射系数, 是相邻两个出射光束间的相位差,,说明:,r 是单层膜反射系数的相位因子,由下式决定:,当光束正入射时,薄膜两表面的反射系数分别为:,单层膜的反射率公式:,单层膜的反射率:,(2 .3-7),n0=1.0 n2=1.5,对于给定的基片和介质膜, 和 为常数,R随n1h的变化规律:, 时 膜层的反射率减小,透射率
2、增大,即 该膜层具有增透的作用,称为增透膜。当 时 反射率最小,此时可以发挥最好的增透效果。这个最小反射率 为,重要结论:(对正入射), 当 时, 与未镀膜时的情形一样。,由上述两点:, 对给定的增透膜,仅对某一波长而言。, 薄膜的光学厚度n1h为0/4的偶数倍或半波长0/2的整数倍是,薄膜层对光的反射无影响。,单层氟化镁膜的反射率随波长和入射角的变化,(1)等效界面法 双层膜系:第二层膜与基片组成的单层膜系 的反射系数为:,2. 多层膜,双层膜的反射率 :,以上讨论的是双层膜系,对于两层以上的膜系计算更加复杂,但原理相似。,用等效界面方法 基片与K层构成的等效界面,反射系数为:,K-1层膜加
3、入,构成新的等效界面,反射系数:,对于K层膜系,假设: 各膜层的折射率是:n1、 n2、 nK; 各膜层的厚度是:h1、h2、hK; 界面的反射系数:r1、r2、rK 。,0/4 膜系的多层高反射膜示意图,多层高反射膜,常采用的多层高反射膜是一种由光学厚度为0/4的高折射 率膜层和低折射率膜层交替镀制。采用以下符号: GHLHLHLHA=G(HL)PHA P =1, 2, ,(1) 基片G镀一层0/4高折射率膜层(H),薄膜的反射率为:,等效折射率:,(2)再镀一层0/4低折射率膜层(L),构成HL膜,此双层膜的反射率是:,有效折射率,(3)膜层为(2p)偶数层时,(HL)P膜系的等效折射率是,相应的反射率是,相应的反射率是,(4)膜层为(2p+1)奇数层时,(HL)PH膜系的等效折射率是,结论:(1)要获得高反射率,膜系的两侧最外层均为高折射率层,高反射率膜一定是奇数层(见表2-1)(2)0/4膜系为奇数层时,层数越多,反射率越大。(3)膜系的结果只对一种中心波长0成立,入射波长偏离中心波长。反射率下降。,随着膜系层数的增加,高反射的波长趋与一个极限。,反射膜系的反射带宽:高反射区对应的波长段。,反射带宽的计算公式:,由此可见:反射半带宽 只与 有关, 越大, 带宽就越大。,