高反射镜
激光管工作原理
激光管工作原理
激光管是一种产生激光的装置，其工作原理基于激光的受激辐射效应。
具体来说，激光管由一对可导电外壳夹紧的薄玻璃或石英管组成，其中的气体（如氦氖气体）通过高频电激发产生激光。
当外壳施加高压时，电极与气体产生电击穿，使气体中的电子获得能量。
这些高能电子与气体原子碰撞，激发气体原子的电子跃迁到高能级，形成激发态。
这些激发态的原子随后通过非辐射跃迁返回基态，释放出储存在激发态中的能量。
释放的能量在两个镜子之间来回反射，其中一个镜子是高反射镜，另一个是半透镜。
高反射镜使辐射能量保持在激光管内，而半透镜允许一小部分能量透过。
透过的能量在一个输出镜的作用下被聚焦，形成一束狭窄、高亮度的激光束。
总的来说，激光管的工作原理是通过电击穿气体产生高能态原子，随后原子通过非辐射跃迁返回基态时释放出能量，并在两个镜子之间来回反射形成激光束。
这种原理使得激光管能够产生高质量、高亮度的激光。
光纤激光器的研究与开发
光纤激光器的研究与开发随着现代科技的不断发展，人们对于光纤激光器的需求越来越高。
光纤激光器是一种用于光通信、医学、工业制造等领域的重要器件，其高效率、高功率、高质量的输出光束，使它在现代外界应用中占据了重要地位。
一、光纤激光器的工作原理光纤激光器主要包含光泵浦、增益介质和谐振腔三个部分。
光泵浦能量通过半导体激光器、氘灯、Nd:YAG激光器等方式提供，达到激发掺杂在光纤中的掺杂离子，将激光能量转化为材料内的能量。
这种能量增益是通过光纤中材料的光吸收效应来实现的。
例如：19mm的长度、3mm的掺Yb3+光纤，其增益截面约为2.5x10^-20cm^-2。
增益介质的选择对光纤激光器的工作效能非常重要。
常用的增益介质有Nd3+、Yb3+、Tm3+、Er3+、Ho3+等元素离子。
其中，Yb3+因为其长寿命、跃迁截面大才被广泛地应用于光纤激光器之中。
谐振腔是光纤激光器的另一个重要组成部分。
谐振腔内包含两个反射镜，分别为输出反射镜和高反射镜。
高反射镜是指透反射率小于5%的反射镜，而输出反射镜则需要具有较高的透反射率。
当增益器中的激光与谐振腔中的光发生共振时，就会产生放大，从而形成了激光脉冲。
二、光纤激光器的优点光纤激光器具有许多优点，这使得其在许多应用领域具有广泛的应用。
以下是其中一些优点：1. 高功率：由于光泵浦能量提供的能量密度非常高，可以得到非常高的功率。
2. 窄谱：光纤激光器形成的光脉冲非常窄，其谱线也非常窄，这使得其在许多应用方面拥有较为优越的性能。
3. 高光束质量：光纤激光器输出的光束非常稳定，光束质量高，重合度也很好。
4. 省电：和其他激光器相比，光纤激光器更为节能，也更加可靠。
5. 环保：光纤激光器在生产和使用过程中对环境的影响也比较小。
三、光纤激光器的应用光纤激光器具有广泛的应用，特别是在工业和医学领域中，以下是其常见的应用：1. 切割和焊接：光纤激光器可以被用于对轻型材料进行切割和焊接的工作，在汽车工业、航空工业和电子工业中广泛应用。
空间相机高精度反射镜设计与环境适应性分析
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ｓｐａｃｅ ｃａｍｅｒａ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｕｌｔｒａ—ｈｉｇｈ ｐｒｏｆｉｌｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｓｔａｂｉ１ｉｔｙ ｆｏｒ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ａｓｓｅｍｂｌｙ． Ｉｎ ｔｈｉＳ ｐａｐｅｒ， ｗｅ ｄｅｓｉｇｎ ｔｗｏ ｈｉｇｈ—ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ （ｔｈｅ ＲＭＳ ｏｆ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ｕｎｄｅｒ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｉｎｃｈ ｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｉＳ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ １／８０ ） ｏｆ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ａｆｔｅｒ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ， ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ， ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ． Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉＳ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｖａｒｉＯＵＳ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｗｏ ｈｉｇｈ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｄａｐｔａｂｉ１ｉｔｙ ａｒｅ ｆｅａｓｉｂｌｅ． Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｖａｃｕｕｍ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｒｕｂｂｅｒ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ａｎｄ ｇｒｏｕｎｄ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｆｏｒｃｅｄ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｉｍｐａｃｔ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｒｅｆｌｅｃｔｓ ａｌ卜 ｓｉｄｅｄｎｅｓｓ ａｎｄ ｈｉｇｈ— ｒｅｌｉａｂｉ１ｉｔｙ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｐｌａｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｇｏｅｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ． Ｔｈｅ ＲＭ８ ｉ Ｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ １／８０ ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａｌｒｅａｄｙ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ａｄｖａｎｃｅｄ １ｅｖｅｌ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｉｎ ｍｅｄｉｕｍ—ｓｍａｌｌ ｃａｌｉｂｅｒ． ＴｈｉＳ ｐａｐｅｒ ｈａｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｉｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ａｎｄ ｉＳ ｈｅｌｐｆｕｌ ｔｏ ｐｒｏｍｏቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｅ ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｃａｍｅｒａ ｉｎ ｓｐａｃｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｍａｇｅ ｑｕａｌ ｉｔｙ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｈｉｇｈ—ｒｅｓｏｈ ｔｉｏｎ： ｓｐａｃｅ ｃａｍｅｒａ： ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ
二氧化碳激光机原理
二氧化碳激光机原理一、激光的基本原理激光是一种特殊的光，与普通光相比，它具有单色性、方向性、相干性和高亮度等特点。
激光的产生需要三个必要条件：激发源、放大介质和反射镜。
当能量在放大介质中不断积累时，会达到一个临界值，此时放大介质中的原子开始发生受激辐射并释放出能量，这些能量会被反射镜反复反射形成激光。
二、二氧化碳激光机的构成二氧化碳激光机由三部分组成：放电管、冷却系统和电源。
其中，放电管是二氧化碳激光机最重要的组成部分，它由两个平行排列的金属电极和一个内部填有混合气体（CO2、N2、He）的玻璃管组成。
三、二氧化碳激光机的工作原理1. 混合气体在玻璃管内被加热当高压直流电通过金属电极时，会在玻璃管内产生强大的电场，在这个过程中，混合气体会被加热并激发出一种叫做等离子体的物质。
2. 等离子体的形成当电场强度达到一定程度时，混合气体中的氮分子会发生电离，产生大量自由电子和氮离子。
这些自由电子和氮离子会与二氧化碳分子相撞，使其处于激发态。
3. 受激辐射当处于激发态的二氧化碳分子回到基态时，会释放出能量，并且通过受激辐射作用使周围的其他二氧化碳分子也处于激发态。
4. 放大介质在玻璃管内部填充了混合气体，这个混合气体就是放大介质。
当二氧化碳分子处于激发态时，它们会与其他二氧化碳分子相撞并将能量传递给它们。
这样就形成了一个高能级区域，称为“反转粒子区”。
5. 激光输出在放大介质内部有两个反射镜：一个是高反射镜（HR），另一个是低反射镜（OC）。
当光线经过高反射镜时，大部分光线被反射回放大介质，而一小部分光线穿过低反射镜输出。
这样就形成了激光输出。
四、二氧化碳激光机的应用领域1. 切割加工：二氧化碳激光机可以切割各种材料，如金属、塑料、木材等。
2. 焊接加工：二氧化碳激光机可以对金属进行精密的焊接。
3. 雕刻加工：二氧化碳激光机可以对各种材料进行雕刻。
4. 医疗领域：二氧化碳激光机可以用于手术切割和治疗皮肤病等。
高反射镜定义与应用
m 1
sh
(6-13)
式（6-5）就是周期多层膜系的特征矩阵。
6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率
假设周期多层膜系在一个周期内两膜层的
折射率分别为 n1和 n2 ，两膜层几何厚度分别为
d1 和 d2 ，周期总厚度 h d1 d2 。根据式（361），得到一个周期的特征矩阵为
Q
h
q11 q21
显然，与串联方式放置的透射滤光片相
比较，并联放置的反射镜需要占更多的空间，
使用也更复杂。但是，在应用中如果这些缺
点可以接受的话，光经过多个反射镜会提供
很大的方便，这主要源于反射镜结构的特点。
6.2周期多层膜系的反射率
6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 如图6-2所示为一周期多层膜系，膜系由
两种均匀介质膜层周期性排列构成，其周期
Um x 2xUm1 x Um2 x
如果令
（6-9）
x cos
（6-10）
则式（6-7）改写成
U
m
x
U
m
cos
sin
m 1
sin
（6-11）
当 x 1 时，式（6-10）中的 取虚数， 令
arccos x j
（6-12）
对任意实数 ，有
Um
cos
sin
j m 1
sin j
sh
Q
mh
Q11 Q21
Q12 Q22
m i 1
q11
q21
q12 q22
q11 q21
q12 m
q22
Q h m （6-4）
如果特征矩阵 的行列式取单位值，比如式
（3-35），那么，根据矩阵理论，有
半导体激光器发光原理及工作原理
半导体激光器发光原理及工作原理激光器是一种能够产生高强度、高单色性和高直线度的光束的装置，它在许多领域都有广泛的应用，包括通信、医疗、材料加工等。
半导体激光器是其中一种常见的激光器类型，本文将详细介绍半导体激光器的发光原理及工作原理。
一、半导体激光器的发光原理半导体激光器的发光原理基于半导体材料的特性。
半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的材料，它的导电性可通过控制材料的掺杂和结构来调节。
半导体激光器通常采用的材料是具有直接能隙的半导体材料，如氮化镓（GaN）、砷化镓（GaAs）等。
在半导体材料中，激子是一种激发态，由电子和空穴的复合形成。
当一个激子衰变时，它会释放出能量，这个能量以光子的形式发射出来，从而产生光。
半导体激光器的发光原理可以通过以下几个步骤来解释：1. 注入载流子：半导体激光器通过外部电流注入载流子（电子和空穴）到半导体材料中。
这些载流子在半导体材料中移动，形成电流。
2. 电子和空穴的复合：当电子和空穴遇到时，它们会发生复合，释放出能量。
这个能量以光子的形式发出，产生光。
3. 反射和放大：半导体激光器内部有一个光学腔，它由两个反射镜构成。
其中一个镜子是半透明的，允许一部分光子逃逸，形成激光输出。
另一个镜子是高反射镜，将光子反射回腔内，增强光子的能量。
4. 高度相干的光放大：反射和放大的过程不断重复，光子在腔内来回反射，并不断受到放大。
由于光子的相位保持一致，最终形成高度相干的光束，即激光。
二、半导体激光器的工作原理半导体激光器的工作原理可以通过以下几个方面来解释：1. pn结：半导体激光器是由pn结构组成的。
pn结是由n型半导体和p型半导体的结合形成的。
在pn结附近，会形成一个耗尽区，其中没有自由载流子存在。
2. 反向偏置：半导体激光器在工作时通常会进行反向偏置。
即在pn结上施加一个外部电压，使得p区的电势高于n区。
这样，当电流通过激光器时，载流子会从p区向n区移动。
3. 激发态：当载流子通过pn结时，它们会与pn结中的杂质或缺陷发生相互作用，从而激发出激子。
弱视配镜原则
弱视配镜原则
1. 矫正度数要精确：对弱视者来说，矫正度数的精确性非常重要。
眼镜度数不准确可能会让弱视者的视力变得更差。
因此，建议在眼科医生的指导下进行配镜。
2. 调整镜片中心：弱视者的眼睛往往有不同程度的散光和斜视。
在配镜时，要根据弱视者的具体情况，将镜片中心调整到最合适的位置。
3. 建议使用单光学镜片：单光学镜片是指将所有度数都加入一个镜片中，其优势是镜片比较薄，对于某些度数较高的弱视者来说，可以更加轻便舒适。
4. 选择高反射镜片：高反射镜片可以提高镜片透射率，减少光线反射，从而提高视力。
这对弱视者来说尤为重要，因为他们需要尽可能多地接收光线刺激。
5. 注意抗菌处理：由于弱视者的免疫系统较弱，镜片表面容易生长菌类。
因此，在配镜时应尽可能选择镀有抗菌层的镜片，有助于保护眼睛健康。
6. 配合视力训练：对于弱视者来说，眼镜只是一种辅助手段。
为了获得更好的效果，还要配合视力训练和日常保健。
只有全面提高弱视者的视觉功能，才能实现更好的矫正效果。
50-110nm高反射率多层膜的设计、制备与检测
第１章绪论１．１引言第１章绪论自２０世纪５０年代以来，人们开始了对光学多层膜的研究【“。
经过几代人的不懈努力，多层膜的研究与应用几乎遍布了整个电磁波谱［２５／，如图１．１所示。
从红外到软ｘ射线以至于波长更短的硬ｘ射线波段，多层膜都以其特有的优势在科学研究与技术应用领域发挥着不可替代的作用。
然而，电磁波谱中，在极紫外与真空紫外约ｔ０－２００加１波段，人们的研究并不深入。
主要是因为材料在这一波段具有不同于其他波段的吸收特性，研制符合应用要求的多层膜光学元件有一定困难。
即便如此，人们还是可以采用常规的多层膜结构在小于５０ｎｌ＂ｎ和大于１１０ａｍ波段实现了光学元件的反射率增强。
然而在５０—１１０ｎｎａ强吸收波段，长期的研究工作却难有突破。
主要是因为所有材料在这一波段的吸收特性尤其明显，几乎可以吸收全部辐射光。
正是这种强吸收特性，使得常规的多层膜难以产生适合的光学特性。
近年来，随着空间科学与技术的发展，真空紫外与极紫外波段光谱在天体物理，大气物理，太阳光谱学以及卫星表面膜层的温度控制等众多领域有着迫切的应用需要【４】，同时在同步辐射光学系统以及皿微米光刻技术【５ｌ中也突显出重要的研究价值。
要在这些领域进行研究工作，性能良好的５０－１１０姒波段高反射镜是必备的光学元件。
因此，科学技术的进步迫切需要人们致力于５０．１１０ｎｌｎ强吸收波段高反射镜的研究。
图１．１５０．１１０ｎｌｍ波段在电磁波谱中的位置Ｆｉｇｕｒｅ１．１ＴｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＳ０·１１０ｍｉｎｔｈｅｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｒａｎｇｅｏｆｌｉｇｈｔｌ３．２磁控溅射３．２．１磁控溅射原理磁控溅射法是在与靶表面平行的方向上施加磁场，利用电场和磁场相互垂直的磁控管原理．使靶表面发射的二次电子只能在靶附近的封闭等离子体内作螺旋式运动，电子在阴极区的行程增加，造成电子与气体分子碰撞几率增加，电离效率提高，同时减少了电子对基片的轰击降低７基扳温度，实现低温高速溅射，如图３．１所示。
金属反射镜技术参数
金属反射镜技术参数金属反射镜是一种常见的光学元件，广泛用于光学系统中的激光、测量和瞄准等领域。
它具有高反射率、稳定性和耐用性等特点，能够有效地将光线反射和聚焦。
本文将介绍金属反射镜的技术参数。
一、镜面反射率镜面反射率是衡量金属反射镜性能的重要指标。
它表示金属反射镜在特定波长范围内反射光线的能力。
常用的金属反射镜材料包括银、铝和金等。
其中，银是一种常用的高反射材料，其镜面反射率可达90%以上。
铝的反射率相对较低，约为85%左右。
而金由于其特殊的光学性质，不仅具有高反射率，还具有较强的耐腐蚀性和耐用性。
二、工作波长范围金属反射镜的工作波长范围也是一项重要的技术参数。
不同的应用领域对工作波长有不同的要求。
例如，在激光技术中，常用的工作波长为1064nm、532nm等。
因此，金属反射镜需要具备在特定波长范围内反射光线的能力。
一般来说，银和铝反射镜的工作波长范围可达UV 至IR范围，而金反射镜的工作波长范围则限制在可见光范围内。
三、镀膜保护由于金属反射镜暴露在外部环境中，其表面容易受到氧化、腐蚀和污染等影响，因此需要采取措施来保护其表面。
常见的方法是对金属反射镜进行镀膜处理。
镀膜可以提高金属反射镜的耐腐蚀性，并且有助于提高反射效率。
一般情况下，银反射镜常采用保护性镀膜，以防止银层氧化和腐蚀。
而金反射镜由于金的耐腐蚀性较强，通常无需进行特殊的镀膜处理，仅需定期清洁即可。
四、反射镜形状和尺寸金属反射镜的形状和尺寸也是需要考虑的技术参数。
常见的金属反射镜形状包括平面镜、球面镜、柱面镜等。
不同形状的反射镜适用于不同的光学系统和应用场景。
此外，反射镜的尺寸也需要根据具体需求选择。
一般来说，镜面直径越大，能够接收和反射的光线相对越多，反射效果也会更好。
总结：金属反射镜的技术参数直接影响到其在光学系统中的应用效果。
镜面反射率、工作波长范围、镀膜保护、反射镜形状和尺寸等都是需要考虑的关键因素。
对于不同的应用领域和需求，需要选择适合的金属材料和技术参数，以满足特定的光学要求。
980泵浦激光器结构
980泵浦激光器结构
980泵浦激光器是一种高功率激光器，其结构由激光介质、泵浦光源和谐振腔组成。
激光介质是产生激光的核心部分，其材料通常为晶体或玻璃。
在980泵浦激光器中，掺有稀土离子的晶体或玻璃被称为激光介质。
通常使用的激光介质有Nd:YAG、Nd:YVO4等，这些材料可以吸收波长为980nm的光能并将其转化为激光能量。
泵浦光源是激光器的能量输入部分，它用于向激光介质提供泵浦能量。
在980泵浦激光器中，泵浦光源通常采用半导体激光器，其输出波长为980nm，与激光介质吸收波长相同。
泵浦光源输出的能量越高，激光器的输出功率也就越大。
谐振腔是激光器的输出部分，它由两个反射镜组成，一个反射镜是高反射镜，另一个反射镜是半反射镜。
高反射镜和半反射镜之间的距离决定了激光器的输出波长。
在980泵浦激光器中，谐振腔的长度通常为几厘米到十几厘米不等，其输出波长为1064nm。
在工作时，泵浦光源向激光介质提供能量，激光介质吸收能量并产生激光。
激光穿过半反射镜并被高反射镜反射回来，反射后的激光再次穿过半反射镜，一部分激光产生输出，另一部分激光继续在谐振腔内反射，形成激光器的稳定输出。
总的来说，980泵浦激光器的结构简单，但其性能却非常出色。
它
具有功率高、效率高、稳定性好等优点，在激光切割、激光打标、激光焊接等领域得到了广泛应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（3-35），那么，根据矩阵理论，有
q12U m1 a q11U m1 a U m2 a （6-5） Q h q21U m1 a q22U m1 a U m2 a
m
式中
1 a q11 q22 2
Q11 Q12 m q11 Q mh Q21 Q22 i 1 q21 q12 q11 q22 q21
q12 m Q h （6-4） q22
m
如果特征矩阵 的行列式取单位值，比如式
薄膜光学与薄膜技术基础
sin m 1 arc cos x 1 x
2
（6-6）
U m x 为第二类切比雪夫多项式，表达式为
Um x , x 1
（6-7）
当 k 0,1, 2,3 时，多项式为
薄膜光学与薄膜技术基础
U0 x 1, U1 x 2x, U2 x 4x2 1, U3 x 8x3 4x（6-8）
arccos x j
（6-12）
薄膜光学与薄膜技术基础
对任意实数 ，有
U m cos
sin j m 1 sin j
sh m 1 sh
(6-13)
式（6-5）就是周期多层膜系的特征矩阵。 6.2.2 周期多层膜系的反射率和透射率 假设周期多层膜系在一个周期内两膜层的 折射率分别为 n1 和 n2 ，两膜层几何厚度分别为 d1 和 d2 ，周期总厚度 h d1 d2 。根据式（361），得到一个周期的特征矩阵为
薄膜光学与薄膜技术基础
介质膜层折射率分别 为 n1 和 n2。假设单周 期膜层特征矩阵为
q11 Q h q21 q12 （6-3） q22
n1 n2 n1 n2 n1 n2 nG
图 6-2 周期多层膜系构成
h h h
与式（3-35）类同， m 个周期构成的膜系特征矩阵为
薄膜光学与薄膜技术基础
是来自 k 个不同的反射镜面时，则反射镜的 合成反射率
R R1R2
Rk
（6-1）
式中 Ri i 1,2, , k 表示第 i 个镜面的反射率。 式（6-1）与串联放置滤光片的合成透射率式 （5-8）相类同。需要注意的是，式（6-1）主 要用于金属反射镜、高反射膜的情况，假定 每个反射镜的反射率很高，透射率都很小， 合成总反射率才有效。图6-1给出了一些可能 的反射镜面组合图，光束方向的改变可用于
薄膜光学与薄膜技术基础
在可见光波长范围内，透光材料的折射率 最大不超过2.5，假如光从空气垂直入射到介 质分界面上，最大反射率 R 19%。在红外光 波段，透光材料的折射率小于6.0，垂直入射 单界面最大反射率 R 51% 。在实际应用中如 果要求更高反射率，办法是在介质表面镀膜， 只要膜层折射率大于基底介质折射率，镀膜后 的反射率大于未镀膜的反射率，起到增反射的 效果.如果采用光学厚度均为 / 4 的高、低折射 率交替排列构成的周期多层膜系，反射率可接 近100%。另一方面，金属表面可以产生高反
薄膜光学与薄膜技术基础
射，因为金属材料的折射率是复数，实部折 射率很小，而虚部消光系数可很大，故反射 率R也很大。介质膜与金属膜相比较，缺点是 带宽窄，而金属膜存在吸收，不可能获得极 高的反射率。 6.1 反射镜组合的反射率 众所周知，玻璃镜面和金属镜面具有很 高的反射率，所以把产生高反射膜系也称之 为反射镜。从光谱角度讲，也可以称之为滤 光片。 在一个光学系统的光路中，如果反射光
其递推公式为 如果令
Um x 2xUm1 x Um2 x
（6-9）
x cos
（6-10）
sin m 1 sin
则式（6-7）改写成
U m x U m cos
（6-11）
当 x 1 时，式（6-10）中的 取虚数， 令
(b)
光经多个反射镜反射的光路
(c)
(d)
显然，与串联方式放置的透射滤光片相
薄膜光学与薄膜技术基础
比较，并联放置的反射镜需要占更多的空间， 使用也更复杂。但是，在应用中如果这些缺 点可以接受的话，光经过多个反射镜会提供 很大的方便，这主要源于反射镜结构的特点。 6.2周期多层膜系的反射率 6.2.1 周期多层膜系的特征矩阵 如图6-2所示为一周期多层膜系，膜系由 两种均匀介质膜层周期性排列构成，其周期 性条件可表为 n z n z h （6-2） 式中 h 为一个周期两膜层的总厚度，两均匀介
(6-14)
薄膜光学与薄膜技术基础
式中
1
2
n1d1 cos 1 , 2
2
n2 d 2 cos 2
(6-15) (6-16)
n1 cos 1 S 偏振 n2 cos 2 S 偏振 1 n1 , 2 n2 P 偏振 P 偏振 cos cos 1 2
薄膜光学与薄膜技术基础
不同的场合。图6-1（a）和图6-1（b）所示的 组合不改变入射光的方向，但图（a）使光束 产生平移。在每一种情况下，反射镜的数目取 决于反射镜面的宽度和光束入射的角度。
R4 R4
R5
R3
R2
R4
R3
R5
R2
R3
R2
R3 R6
R7
R2
R1 R1 R1
R8
R6
R1
(a)
图 6-1
q q 11 12 cos 1 Q h q21 q22 j 1 sin 1 sin 1 cos 2 1 cos 1 j 2 sin 2 j sin 2 2 cos 2 j