薄膜光学 理论与实践PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 历史的回顾 1

1.2 理论的应用前提和客观依据 4

1.3 均匀媒质中的平面波 5

1.4 电磁波的能量传递 7

1.5 偏振态 9

参考文献 11

第二章 介质膜系的基本光学理论 13

2.1 符号规则 13

2.2 用光纳符号表示边界条件 13

2.3 菲涅耳公式 14

2.4 界面的输入光纳 23

2.5 膜系的反射与透射系数的矩阵计算 25

2.5.1 光纳矩阵 25

2.5.2 位相矩阵 25

2.5.3 膜系传递矩阵 25

2.5.4 根据S求解传递系数 26

2.5.5 干涉矩阵与传递系数的计算 27

2.5.6 矩阵运算的简化——仅考虑右行波的各系数 28

2.6 利用多次反射的递推公式 28

2.6.1 广义爱里和公式 28

2.6.2 r与r/t的矢量近似法 32

2.6.3 各近似表式的精度 33

2.6.4 内传递系数 35

2.7 输人光纳的递推公式．史密斯圆图 36

参考文献 43

第三章　基本介质膜系 44

3.1 单层膜 44

3.1.1 振幅和能量系数 44

3.1.2 正入射与斜入射下的能量公式的分析 44

3.1.3 单层膜的减反和增反．用自光观测 48

3.1.4 作为原型单色滤光器的单层膜 49

3.1.5 测量薄膜光学参量用的理论原理 51

3.2 周期结构 53

3.2.1 符号说明 53

3.2.2 HLHLHLH膜系概述 54

3.2.3 各基点φ＝（2ι-1）π/2处的反射 56

3.2.4 虚设的λ/2层（基点φ＝ιπ处） 59

3.2.5 利用λ/2膜作联接单元 59

3.2.6 截止带理论 61

3.2.7 对称性与周期性 66

3.2.8 倾斜入射 66

3.2.9 位相色散 68

3.3 在若干波长处具有零反射点的宽带减反射膜 69

3.3.1 减反射问题 69

3.3.2 消色差原理 70

3.3.3 应用实例 75

3.4 某些非调谐多层膜 83

3.4.1 模拟的双层减反射膜 83

3.4.2 失调三层减反射膜的设计 85

3.4.3 非整厚的其他多层减反射膜 88

3.4.4 用厚度失调法改进分光镜的性能 90

3.4.5 失调——调整反射率值的一种手段 91

3.4.6 大跨度的截止边限 92

3.5 周期膜系的应用 94

3.5.1 干涉反光镜．低通与高通滤光片 94

3.5.2 单半波单色滤光片 100

3.5.3 双半波单色滤光片 102

3.5.4 多腔滤光片 109

参考文献 112

第四章 金属光学 113

4.1 折射定律的推广．非均匀波 113

4.2 不变量与卡特勒关系式 116

4.3 折射后矢量E与H的指向 116

4.4 介质／金属界面的菲涅耳公式 118

4.5 折射波中的坡印亭矢量 118

4.6 单层金属膜 119

4.6.1 外场的计算 120

4.6.2 内场的计算 123

参考文献 129

第五章 一般膜系 131

5.1 膜系中的吸收 131

5.2 潜在透射率与吸收率 134

5.3 在弱耗散媒质中吸收沿膜系的分布 137

5.4 全反射 141

5.5 准全反射（FTR） 143

参考文献 146

第六章 分层介质的普遍定理 148

6.1 左入射与右入射定理 148

6.2 可逆性定理 148

6.2.1 可逆性原理的某些结论 150

6.3 等效性定理 152

6.3.1 计算基本周期（0.5B）A（0.5B）的等效参数 153

6.3.2 等效层的光谱特性分析 155

6.3.3 基元的叠加 157

6.3.4 利用匹配层调整通带内的纹波 158

6.3.5 截止带 164

6.4 有关诱透射的若干定理 165

6.4.1 前扩充定理 166

6.4.2 最大诱透射率定理 166

参考文献 173

第七章 基本的金属-介质膜系 174

7.1 法布里-珀罗标准具 174

7.1.1 基本公式 175

7.1.2 ？和？的傅里叶展开式 176

7.1.3 透射滤光片 180

7.1.4 反射标准具 184

7.1.5 激光腔 196

7.2 镀有介质膜的金属反射镜 198

7.3 某些诱增透膜系 201

7.3.1 波拉克分光镜 201

7.3.2 诱透射窄带滤光片 204

参考文献 204

第八章 特殊计算方法 205

8.1 伏拉索夫-卡尔德递推公式 205

8.2 关于r/d与l/d的两类卡尔德展开式 206

8.3 卡尔德增透理论 212

8.4 圆图 215

8.5 多层干涉膜的偏振和消偏振 220

参考文献 227

第九章 调谐膜系的精确合成法 229

9.1 合成法原理 230

9.1.1 公式的变换 230

9.1.2 能量关系式 232

9.1.3 如何求解a？b？ 234

9.1.4 N？、N？的逆运算 235

9.1.5 有关匹配方法的某些说明 236

9.2 减反射问题 237

9.2.1 低通滤光片的布特渥兹逼近和契别舍夫逼近 237

9.2.2 频率变换 239

9.2.3 锗基片的减反射 241

9.3 半反射问题 246

9.3.1 波拉克展开式及其契别舍夫逼近多项式 246

9.3.2 合成半反镜的用表 249

9.3.3 倾斜入射 255

9.3.4 令Ak2＝0使消色差条件化简 257

9.4 用拉格朗日插值法合成具有缓坡型反射率曲线的膜系 259

9.5 tanδ的有理函数 260

9.6 薄膜与电子学网络间的某些物理相似性 261

9.6.1 与传输线的相似性 261

9.6.2 与单色LC网络的相似性 262

9.6.3 无厚度的膜层的相似对应物 264

9.6.4 有理化薄膜的相似物 265

9.7 插入损耗 267

9.8 数值实例 269

参考文献 278

第十章 光学非均匀膜 279

10.1 引言 279

10.2 介质混合物的折射率 279

10.2.1 理论 280

10.2.2 实验结果 282

10.3 连续变化折射率分布的产生 287

10.4 非均匀膜的反射和透射系数的计算 290

10.4.1 一般公式 290

10.4.2 近似方法 293

10.4.3 精确方法 296

10.5 薄膜非均匀性的测量 298

10.6 非均匀膜的应用 299

10.6.1 概述 299

10.6.2 减反射膜 300

10.6.3 多层膜 302

10.6.4 太阳玻璃的吸收膜 305

参考文献 305

第十一章 厚膜 307

11.1 薄膜与厚膜 307

11.2 镀膜的平面平行玻璃板 308

11.2.1 片堆 310

11.2.2 胶合片 310

11.3 立方体 311

11.3.1 分裂光束的简单立方体 314

参考文献 315

第十二章 扰动 316

12.1 介质的色散 316

12.2 假性吸收 321

12.3 表面粗糙度 324

12.4 透镜系统的积累色彩 328

12.5 镜头中斜入射的影响 332

12.6 制造误差 339

参考文献 346

索引 348