光电工程师社区

标题: 请教高手们一个关于薄膜干涉的问题，谢谢！ [打印本页]

作者: yanxiao 时间: 2006-10-30 17:22
标题: 请教高手们一个关于薄膜干涉的问题，谢谢！

请问那个表达式中相位角是φ1吗？还是δ1＋δ2＋…. δk-1啊？这种方法在计算薄膜干涉时不是很麻烦啊，有没有方便一点的啊？各位高手门推荐一本书关于薄膜光学的书吧，最好上面有薄膜干涉的理论介绍，非常感谢！

作者: yanxiao 时间: 2006-10-30 17:27
麻烦你点击图片，那样看得清楚些，谢谢！

作者: otxtc 时间: 2006-10-31 17:56

你这里给出的公式是递推算法吧。可以认为干涉发生在薄膜界面，无需通过透镜聚焦的。

比较直观的是矩阵算法，每层膜是一个 2×2的矩阵，矩阵连乘后乘上基底折射率（2×1），乘完是个(2×1)，二者相除后得到复折射率，再用入射介质，...，于是什么都有了。

浙江大学《光学薄膜与技术》一书，对薄膜基础理论介绍得很好。还有一些书可以解答你的疑问，去图示馆找找吧。

作者: yanxiao 时间: 2006-11-2 04:05
p非常感谢你的帮助！！！我按照你说的找了本书看下，做了如下理论推导，不知道是不是你说的意思，你看看是不是正确的啊（没有学过光学，完全套过来的），主要疑问是那两个位相〔红色箭头指的〕是同一个吗？实际上就是多层膜干涉公式套用单层膜干涉公式时那个位相到底指那个？〔感觉那个是复折射率啊，其相位不是干涉的那个相位吧〕麻烦你了！先行谢过！/pp　其实我现在是为了算多层膜干涉后的透射光强或者反射光强表达式，我想按照你的办法直接算出反射率，这相当于把多层膜转换成单层膜，但是转换后其引起的相位变化我不大清楚到底是什么，望能告之，谢谢！

lt;br/gt;/p

FqTdx5cJ.bmp (235.42 KB, 下载次数: 18)

请教高手们一个关于薄膜干涉的问题，谢谢！

eviJ6oMF.bmp (669.42 KB, 下载次数: 18)

请教高手们一个关于薄膜干涉的问题，谢谢！

AgMQuu6o.bmp (1.14 MB, 下载次数: 18)

请教高手们一个关于薄膜干涉的问题，谢谢！

作者: yanxiao 时间: 2006-11-2 17:40

进一步看了下，你说的大概是这个吧？我存在的疑问还是那个干涉表达式中的相位到底是什么，这个光学啊怎么这么难入门哦，怎么就这么....麻烦高手指教啊! lt;br/gt;lt;br/gt;br/

br/

刚才有看了些，想了下，算出的等效导纳Y=n+jk,是否可以认为，此时整个膜的光学厚度为：h=（h1+h2+...hr）*n，其中h1,h2...是各膜层的物理厚度，从而得到干涉表达式中相位为：2*pi*h*n，不知道能不能这么认为啊

[此贴子已经被作者于2006-11-2 10:59:47编辑过]

VFDlT2MN.jpg (10.07 KB, 下载次数: 20)

请教高手们一个关于薄膜干涉的问题，谢谢！

lTzzoONA.jpg (10.07 KB, 下载次数: 19)

作者: otxtc 时间: 2006-11-2 21:57

不用担心光学难入门，这已经不能算是入门知识了。先看看波动光学(又叫物理光学)基础之类的书或许会好理解一些，看得出你是有基础的。

只记得那个r的表达式，是正确的，其他的记不住了。反射光的相位是那个反射系数的Delta(复数r的相位). (Y = C/B ?)

你的相位表达式2*pi*h*n是不正确的, 除以波长后得到的只是单层膜相位厚度，不是光的相位。再注意总光学厚度＝ n1*h1 + n2*h2 + ...+ nr*hr

分为反射光和透射光，它们的相位用 r,t计算得来.从推导过程来看，与总光学厚度没有简单对应关系。

不知你是怎么计算，手工的话太繁琐，膜层一多，加上有倾角，有吸收，波长再变一变...，基本不可能了。先尝试单层膜，点到即可。复杂一点的还是用专门的设计（计算）软件吧。

作者: yanxiao 时间: 2006-11-3 03:26

谢谢你的解答！难道就没有可能计算多层膜干涉的公式吗？对我这，我是垂直入射、所有的膜层光学厚度都是1/4波长或是1/2波长〔膜系：HLHL 2H LHLH〕，想知道干涉后透射光强表达式。

作者: otxtc 时间: 2006-11-3 17:44

对于这样的规整膜系，计算是相对简单的。透射光强＝入射光强 * 透过率.

入射光强是你自己定的。透过率 T = |t|^2 。你要作的工作就是计算透过率。

对于上面的计算来说，还没有考虑到基板背面反射，而仅仅是刚入射到nk+1界面后的透过率。而通常总是从空气入射透过基板，然后再从基板背面出射，通常又是空气（某些设计软件就把这里的空气叫做外部介质Ambient ...个人以为还是很恰当的）。由于基板厚度远大于波长，超过光束相干长度的话，就不计算干涉效应，又变成了强度相加。 (当初在这里也困惑好久。) 书上是有公式的，其实也很简单，同样是一个无限序列的累加。（与干涉部分相比，一个是强度相加，一个是振幅相加而已）

作者: yanxiao 时间: 2006-11-3 18:02
醍醐灌顶！非常感谢！我的nk+1界面就是空气，和n0一样，那这种情况下还是要认为是光的干涉，即振幅叠加，对吧。也就是说如果有玻璃基板，最后一层相当于厚膜，厚膜的光学性能是光强叠加，若是空气，则视为薄膜。而薄膜的光学性能是振幅叠加，对吧！我打算用对称膜系等效的办法计算等效相位和等效折射率，然后依据此将多层膜转化为单层膜，再沿用单层膜干涉公式，这样可以吧！非常感谢你的帮助！！这个周末可以出去睡在草坪上了！

作者: otxtc 时间: 2006-11-3 18:06
对于膜系， HLHL 2H LHLH ，中心波长光，恰巧可以忽略膜层（先拿掉中间的2H，然后就是两边的2L,...,原因还是那句话，看书）。直接用入射介质与出射介质进行计算即可！

作者: yanxiao 时间: 2006-11-3 18:19

p原因倒是看到过，那不是空气进空气出！！！没有相位变化！光强没有变化！怎么这样哦！/p

刚才用软件仿真了下，反射率的确为0！！这可不行，我得要在640nm附近都是高反射率呢！再换换：）

欢迎光临光电工程师社区 (http://bbs.oecr.com/)