光学薄膜系统设计-6-1-2012

1、光学薄膜系统设计,-,根据技术指标要求找出合,适的光学薄膜结构,第三章,1,、试探法,2,、矢量作图法,3,、解析合成法,4,、级数展开法,5,、电器滤波设计法,6,、导纳圆图法,7,、计算机自动设计法,?,没有系统的方法,?,具有非常丰富的膜系设计结果,?,光学薄膜设计结果受制备工艺的制约,（材料种类、物理特性、化学特性、工艺特性）,光学薄膜设计,一、试探法：,初始结构,计算机数值计算,修改设计参数,计算机数值计算,二、光学自动设计方法,?,半自动设计,?,全自动设计（无需初始结构）,初始结构的光谱特性,通过某种数学方法,修改膜层结构,改进结构的光谱特性,),理想的光谱特性,),理想的光谱特

2、性,评价函数,变小,评价函数,评价函数：,F,(,x,),?,评价函数,?,W,?,权重,R,(,?,),?,R,(,?,),*,膜系的光谱特性,理想光谱特性,求导法,（瞎子下山法）,数学方法：,直接算法,（试验法）,光学薄膜优化设计的特殊性：,F,（,x,）,多维,F,（,x,）,=F(,n,0,n,g,N,i,d,i,.),F,（,x,）是一个多峰函数，容易使,F,（,x,）陷入局部极值,全搜描法（工作量太大）,试验法,统计试验法,例：单层膜,F,*,(x),1,、确定极值范围：；,2,、随机投点，只得留下（,x,）最小的个点及对应的结构；,3,、找出最佳点的对应的区间,A B;,4,、继

3、续投点试验直到最佳,10,点评价函数统计结果，均方根达到某一精度，终止,试验，此时评价最小，,F*,（,x,）对应的膜系结构即为最优结构。,5,、此种方法有一定局限性：最佳结果遗漏,膜系特别复杂或投点数太多时，优化效应不高。,3.1,增,透,膜,单层增透膜,单层增透膜是减少界面反射的最,简单途径，如右图用矢量法分析：,n,0,?,n,1,n,1,?,n,2,r,1,?,r,2,?,n,0,?,n,1,n,1,?,n,2,从矢量图上可以看到，合振幅矢量,r,随着,r1,和,2,之间的,夹角,2,而变化合矢量端点的轨迹为一园周。,当膜层,的光学厚度为某一波长的四分之一时，则两个矢量的,方向完全相反

4、。,矢量法用来分析单层薄膜情况：,可见当厚度为某一波长,1/4,，并且,r,1,=r,2,时剩余反射为零：,n,0,?,n,1,n,1,?,n,2,r,?,则,n,1,?,1,?,r,2,即,n,0,?,n,1,n,1,?,n,2,n,0,n,2,运用矩阵法分析,1/4,波长厚度时的情况：,?,C,?,?,?,cos,?,i,sin,?,1,1,?,?,1,?,?,B,?,?,?,?,?,?,1,?,?,i,?,?,1,sin,?,1,cos,?,1,?,?,?,?,2,?,?,其,中,：,?,2,?,n,1,d,1,?,1,?,?,?,2,?,C,B,?,n,2,1,n,2,?,2,2,1,

5、R,?,?,?,n,0,?,?,2,?,Y,n,?,?,?,?,?,n,n,?,?,0,?,n,2,?,0,Y,?,?,?,?,n,2,?,?,n,0,?,1,n,?,2,?,?,Y,欲使中心波长处反射率等于零，,理想的单层增透膜条件是，膜层的光学厚度为四分之一波,长，其折射率为入射介质和基片折射率乘积的平方根。,当选定基片,n,g,时，,单层增透膜,R,min,随,n,1,降低而降低。,当选定膜层的折射率时，,单层增透膜,R,min,随,n,g,提高而降低。,单层增透膜的缺点：,1.,对大多数应用来说，剩余反射率还太高。,2.,从未镀膜表面反射的光线，在色彩上仍保持中性，,而从镀膜表面反射的

6、光线破坏了色的平衡。,?,采用变折射率的所谓非均匀膜，它的折射率随着厚度的增,加呈连续的变化；,?,采用几层折射率不同的均匀薄膜构成多层增透膜；,麦克劳得导纳图解技术简介,双层增透膜的导纳轨迹,HL,H:ZrO,2,(2.07),L:SiO2(1.46),H,1,L,H:Y,2,O,3,(1.79),L:SiO2(1.46),麦克劳得导纳图解技术简介,膜系：,Air 2L/.38H/ Sub,H:ZrO,2,(2.07),L:SiO2(1.46),非规整双层层增透膜,二,.,双层增透膜,1. V,型膜,( ),：,在中心波长的反射率为零,4,4,?,0,?,?,0,在限定两层膜的光学厚度都是四

7、分,之一的波长下，欲使中心波长的反,射率减至零，折射率应满足：,或：,图,2,双层,V,型膜的反射率曲线,用矢量法求出双层增透膜的各层厚度,只有当矢量,r,1,、,r,2,和,r,3,组成封闭三角形才能使合矢量为零。因此只,须以矢量,r,1,的始点和终点为圆心，分别以,r,3,和,r,2,为半径作两个园，,两个园的交点就是满足合矢量为零条件的矢量,r,2,和,r,3,头尾相接的,点，然后从矢量图上即可量得,2,1,、,2,2,的值。显然，图示的两种,方式，都能使三角形封闭。解,(b),的膜层总厚度比解,(a),的小，它对,波长的敏感性也较小，所以通常取此解。,2. W,型膜,( ),?,0,4

8、,?,?,0,2,：,在中心波长的两侧可望,有两个反,射率极小值，光谱反射率曲线呈,W,型。,图,2.4,双层,W,型膜的反射率曲线,三,.,多层增透膜（宽带增透膜）：,又四分之一波长层或半,波长层构成，可以看作是,V,型膜和,W,型膜的改进形式。,V,型膜的改进：在,型膜中间插入半波长光滑层可以,。,得到典型的三层减反射膜结构,例如，结构为,插入半波长层后成为：,反射率曲线变化为：,光谱反射曲线,光谱反射曲线,将,W,型膜,?,0,4,2,个四分之一波长层，可以降低,W,型膜低反射区中央的反射率,?,?,0,中间半波长层分成折射率稍稍不同的两,凸峰，又保持半波长层的光滑光谱特性作用。,三层增

9、透膜改进,前后的光谱反射率曲线,曲线,a,曲线,b,曲线,c,减,反,射,膜,层数,厚度,导纳,特,性,单层,0,/4,y,1,零反射条件：,y,1,?,y,0,y,sub,双层,0,/4,零反射条件,:,(,y,2,V,型膜,/4,0,y,1,y,2,1,/,y,2,),?,y,0,/,y,sub,0,/4,y,/2虚设，在,W,型膜,0,反射率等于,0,/4,单层,;,可有二个零反射波,0,/2,y,1,2,长，,三层,y,0,/4,y,1,零反射条件：,y,0,y,2,3,?,y,2,1,y,sub,宽带低反射，,0,/2,2,0,/4,y,用于,y,3,sub,1.65,0,/4,y,

10、0,/4,y,1,零反射条件：,y,3,?,y,1,y,sub,y,0,宽带低反射，,0,/4,y,2,3,用于,y,sub,1.65,4,、超宽带减反射膜的设计,?,只用高低两种材料,?,更多的膜层数：,5,、,7,、,9,、,11.,减反射膜应用于光学系统时的考虑,（,1,）玻璃表面镀膜后会出现光谱选择性，所以镀膜的玻璃,表面会显现鲜艳的颜色，众多的玻璃表面串在一起应用，统,一的颜色取向会使系统的色彩还原出现问题，所以应该对复,杂系统的减反射膜进行色彩平衡设计。,（,2,）光线在系统中对减反射膜面的入射角相差很大，多层,膜在较大入射角情况下，会使减反射性能劣化。,（,3,）有些高折射率玻璃

11、在短波有吸收，所以高效增透部分应,放于短波，如果整个系统彩色平衡达不到要求，还应在减反,射膜设计中有意消减某些波段的光谱。,（,4,）对于大入射角界面和高折射玻璃在系统中可考虑,用单层膜。,减反射膜的工艺要点,:,（,1,）尽量采用机械、物理、化学等性能好的少数几种材料,设计非,0,/4,膜厚的减反射膜。,（,2,）最常用的低折射率材料：,MgF,2,、,SiO,TiO,红外）、,Ta,2,，最常用的高,折射率材料：,+,红外）、,ZrO,2,（可见,+,2,O,5,（近紫外,+,可见,2,（紫外,+,可见,+,红外）。,（,3,）,MgF,2,膜制备基片温度至少需在,250,以上，或离子,辅

12、助，才能获得足够牢固的薄膜。,（,4,）建议采用晶控与宽光谱监控相结合的监控方法。这,样既可克服设计中极薄层（,nd,10nm,）监控困难，又可,以克服由于折射率控制不稳所带来的误差。,（,5,）对于低温镀膜的塑料基片，需要离子辅助对其表面,进行改性且增加膜层的牢固性。,高折射率基底材料的的减反射膜,在可见区应用的大多数光学玻璃，通常在波长大于,3,微米,以后就不再透明因此，在红外区经常采用某些特种玻璃和,晶体材料特别是半导体材料。半导体有很高的折射率，例如,硅约为,3.4,而锗大约是,4,。,这些半导体基片若不镀增透膜，就,不可能广泛地使用这个问题不同于可见区，在可见区，其,目的是将大约,4

13、%,的反射损失减小到千分之几，而在红外区，,则是将,30%,左右的反射损失减小为百分之几。一般说在红外,区百分之几的损失是允许的，因而低折射率基片通常很少镀,减反膜。红外材料镀膜从原理上讲同可见是一致的，只不过,材料的选择余地较小。,2.2,高,反,射,膜,在光学薄膜中，反射膜和增透膜几乎同样重,要，,对于光学仪器中的反射统来说，由于单纯,金属膜的特性大都已经满足常用要求，因而我们,首先讨论金属反射,膜，在某些应用中，若要求,的反射率高于金属膜所能达到的数值则可在金属,膜上加额外的介质膜以提高它们的反射率，,最,后介绍全介质多层反射膜，由于这种反射膜具有,最大的反射率和最小的吸收率因而在激光应

14、用中,得到了广泛的使用。,一、金属反射膜,新镀的金属反射膜的反射率曲线,下图为,1,、,2,、,4,、,8,、,16,、,32,、,64,、,128nm,铝膜反射率的理论曲,线,不同厚度,Al,膜的反射对比,100,90,80,70,60,50,40,30,20,10,0,-,0,5,0,0,1,0,0,0,1,5,0,0,2,0,0,0,2,5,0,0,3,0,0,0,3,5,0,0,4,0,0,0,4,5,0,0,5,0,0,0,5,5,0,0,6,0,0,0,6,5,0,0,7,0,0,0,7,5,0,0,8,0,0,0,8,5,0,0,9,0,0,0,9,5,0,0,1,0,0,0,0

15、,Wavelength (nm),%,R,e,f,l,e,c,t,a,n,c,e,:,:,金属反射膜的反射率,N,?,n,?,ik,r,?,n,0,?,N,1,?,n,2,?,k,2,n,?,2,k,2,?,k,2,?,i,0,?,N,(,1,?,n,),(,1,?,n,),2,?,k,2,R,?,r,?,r,?,?,(,1,?,n,),2,?,k,2,(,1,?,n,),2,?,k,2,n,越小越好，,k,越大越好,tg,?,?,2,k,n,2,?,k,2,?,1,N,?,n,?,ik,r,?,?,0,?,?,?,0,?,?,here,?,p,0,?,n,0,cos,?,?,s,0,?,n,

16、0,cos,?,0,0,p,?,N,cos,?,?,s,?,N,cos,?,1,1,麻烦,: cos,1,是虚数。,垂直入射,倾斜入射,?,cos,?,2,?,n,0,sin,?,0,2,2,2,n,0,sin,?,0,2,n,0,sin,?,0,2,1,?,1,?,sin,1,?,1,?,(,n,?,ik,),?,1,?,(,k,?,n,)(,n,2,?,k,2,),?,i,2,nk,(,n,2,?,k,2,),?,?,?,i,?,?,?,2,?,?,2,?,?,?,i,?,2,?,?,2,?,?,2,2,?,a,?,ib,r,n,0,/,cos,?,0,?,(,n,?,ik,),/,(,a

17、,?,ib,),p,?,n,cos,?,),?,r,1,p,?,ir,2,p,0,/,0,?,(,n,?,ik,),/,(,a,?,ib,r,n,0,cos,?,0,?,(,n,?,ik,)(,a,?,ib,),s,?,n,?,r,1,s,?,ir,2,s,0,cos,?,0,?,(,n,?,ik,)(,a,?,ib,),R,2,p,?,|,r,p,|,R,2,s,?,|,r,s,|,?,p,?,arctg,(,r,2,p,/,r,1,p,),?,s,?,arctg,(,r,2,s,/,r,1,s,),三种金属膜的特性和工艺,特,性,Al Ag Au,反射率,紫外区,B P P,红外区,可见区

18、,接近于,M B P,Ag B,接近于,Ag,硬度,附着力,B P P,稳定性,B P P,M P B,制备工艺,高的真空度,高的真空度,一般要求,低基板温度,低基板温度,快蒸,快蒸,银膜用作玻璃的前表面镀层,:,当银膜作为玻璃后表面的内反射镀层时，通常是在银膜,的外面镀一层铜，再镀一层铬，然后刷上保护漆，以防,止反射镜的“银变”。,增强金属反射镜,金属的复折射率可写为,n,?,ik,，光在空气中垂直入射时，其,反射率为,2,2,2,1,?,(,n,?,ik,),(1,?,n,),?,k,R,?,?,2,2,1,?,(,n,?,ik,),(1,?,n,),?,k,如果在金属上镀以折射率为,n,

19、1,、,n,2,的两层,?,0,4,厚度的介质膜，,并且,n,2,紧贴金属，那么在垂直入射时，波长,?,0,的导纳为,?,n,1,?,Y,?,?,?,(,n,?,ik,),?,n,2,?,?,n,1,?,1,?,?,?,(,n,?,ik,),其反射率为：,2,4,2,n,1,?,(,n,1,n,2,),n,?,(,n,1,n,2,),k,?,2,?,R,?,?,2,2,4,2,1,?,(,n,1,n,2,),n,?,(,n,1,n,2,),k,?,n,1,?,1,?,?,?,(,n,?,ik,),?,n,2,?,2,在,(,n,1,n,2,),?,1,下给出的反射率大于纯金属膜的反射,2,2,

20、率，,比值,n,1,n,2,愈高，则反射率的增加愈多。,若继续蒸镀第二对这样的介质膜，甚至可使反射率增加到,接近,99,，不足之处是反射率得到增加的区域是有限的。,蒸发,Al,膜的反射率曲线（虚线）和,Al,膜上加镀两,对,CeO2/MgF2,膜层后的反射率曲线（实线）,增强反射镜,G|,Al,LH LH |Air,L-,SiO2; H-TiO2,n,H,=2.2, n,L,=1.45, (n,H,/n,L,),2,=2.3,Set,A,Al,=9%, A,LH,= 9%/2.3 = 4%,A,LHLH,= 4%/2.3 = 1.5%,二、多层介质高反射膜,在折射率为,n,g,的基片上镀以厚度

21、为,?,0,4,的高折射率的膜层，,由于空气,/,膜层和膜层,/,基片界面的反射光同位相，使反射率大,2,大增加，对于中心波长，单层膜和基片组合导纳为,n,1,n,g,，,垂直入射的反射率为,R,?,(,n,0,?,n,n,0,?,n,2,1,2,1,n,g,n,g,),2,用高、低折射率交替的，每层,?,0,4,厚的介质多层膜能够得,到更高的反射率，理论上可以达到,100,。,按双层周期结构理论中可知，采用高低折射率交替的每层,膜厚为,0,/4,的介质膜堆可以获得高的反射率，随着周期数,S,，则反射率,R,100%,。这种周期结构膜堆稍加改造,就可得到我们常用的多层介质高反射膜系：效导纳,A

22、 | H(LH),S,| G,S,上述膜系在,H,0,处的等效导纳为,Y,?,(,n,H,2,s,n,n,),?,L,n,g,因而，在空气中垂直入射时，中心波长的反射率，也即极,大值反射率为：,R,?,(,1,?,Y,1,?,Y,),2,?,1,?,4(,n,L,2,s,n,g,n,),.,2,H,n,H,n,H,n,L,的值愈大，或层数愈多，则反射率愈高。,?,n,L,?,1,?,Y,?,R,?,?,?,?,1,?,4,?,?,?,1,?,Y,?,?,n,H,2,2,n,g,?,?,?,?,n,2,?,H,2,s,2,s,n,g,?,n,L,?,?,1,?,Y,?,?,T,?,1,?,R,?

23、,?,?,?,?,4,?,2,?,?,?,1,?,Y,?,?,n,H,?,n,H,这说明，当膜系的反射率很高时，额外增加一个介质膜对，可,使透射率缩小,?,n,L,?,?,n,?,H,?,?,?,?,2,倍，透射率减少了，反射率增加了，理论,上只要增加膜对，膜系反射率就会接近,100,。,垂直入射的,高反射膜系的光谱反射率曲线,n,H,?,2.4,n,L,?,1.38,高反射带的宽度计算：,多层膜由,S,个重复的基本周期构成，其特征矩阵,?,?,M,s,M,是基本周期的矩阵，可写为：,1,由,(,m,11,?,m,22,),的值确定膜系的反射带和透射带。满足条件,2,1,(,m,11,?,m,

24、22,),?,1,2,的波长，位于膜系的反射带内，反射率随周期数目的增加,而稳定地增大，满足条件,1,(,m,11,?,m,22,),?,1,2,的波长，位于膜系的透射带内，其反射率随膜层数的增加,1,而起伏。显然反射带的边界由,(,m,11,?,m,22,),?,1,确定。,2,介质高反射典型膜系是,?,4,多层介质膜,A | H(LH),S,| G,，即,由许多个两层膜周期加一层高折射率的外层膜构成。每个,周期的特征矩阵：,?,cos,?,?,M,?,?,?,i,?,L,sin,?,?,?,sin,?,?,?,cos,?,?,L,?,?,cos,?,?,?,i,?,H,sin,?,i,?,

25、sin,?,?,?,H,?,cos,?,?,i,由于两层膜的厚度相等，所以位相厚度不加任何角标。,1,1,n,H,n,L,2,2,(,m,11,?,m,22,),?,cos,?,?,(,?,)sin,?,2,2,n,L,n,H,等式右边不能大于,1,，所以为求出高反射带的边界值，必须令,1,n,H,n,L,2,cos,?,e,?,(,?,)sin,?,e,?,?,1,2,n,L,n,H,2,稍加整理，即得,n,H,?,n,L,2,cos,?,e,?,(,),n,H,?,n,L,2,因为,可写成,2,?,?,0,?,?,0,?,?,?,?,?,?,4,2,?,?,?,?,2,?,g,令高反射带的

26、边界值为：,?,e,?,?,2,?,g,e,?,?,2,?,?,1,?,?,g,?,因此,cos,?,e,?,sin,(,?,2,2,?,2,?,?,g,),?,?,?,?,?,?,n,L,?,1,?,?,n,H,2,2,?,1,n,H,?,n,L,?,1,?,g,?,sin,(,),?,sin,?,?,n,H,?,n,L,?,?,1,?,n,L,?,?,n,H,这表明高反射带的宽度，仅仅同构成多层膜的两种膜料,的折射率有关。折射率的比值越大，高反射带越宽。,?,/,4,多层膜的高反射带宽度同膜料折射率比值的关系,用相对波数,g,表示高反射区域带宽为：,1,?,?,g,1,?,?,g,相应的用

27、波长表示带宽范围,?,1,?,?,0,/(,1,?,?,g,),高反射带的波长范围：,?,2,?,?,0,/(,1,?,?,g,),?,?,?,?,0,/(,1,?,?,g,),?,?,0,/(,1,?,?,g,),?,2,?,g,?,?,0,以上仅考虑了主反射带，即各层膜的厚度为反射带的中心波,长四分之一。若各层膜的厚度为,1/4,波长的奇数倍，则在这一,波长也存在高反射带。,如果主反射带中心波长是,0,，那么以,0,/3,，,0,/5,，,0,/7,，,0,/9,等为中心波长，同样存在高反射,带，这些高级次的反射带波长宽度约为主反射带宽度的,1/n,2,。,同样道理，在,1/3,、,1/5

28、,、,1/7,、,1/9,处的反射带边界为：,1,?,?,g,3,?,?,g,5,?,?,g,波长带宽,?,?,/,?,3,?,?,g,?,?,?,?,3,?,?,g,?,?,2,3,?,?,0,0,/,9,?,g,?,?,0,?,?,5,?,?,g,?,?,?,2,5,?,0,/,?,0,/,?,5,?,?,g,?,?,25,?,g,?,?,0,高反射膜的典型膜系：,G| (HL),s,H |A,反射带压窄：,1,减少,n,H,/n,L,的比值；,2,利用膜堆的高级次；,3,提高高低折射率交替周期两基层厚的调谐比；,4,上述的几种方法联合使用。,反射带展宽：,1,提高,n,H,/n,L,的比

29、值；,2,把反射膜系的多个反射带衔接起来；,3,使用非规整膜系。,G/(HLHLHLHLHLHLHLH)+1.2(HLHLHLHLHLHLH/Air,G/(HLHLHLHLHLHLHLH)+1.1L+1.2(HLHLHLHLHLHLH/Air,倍,光学厚度是,入,/4,的,1.2,100,90,80,70,60,%,R,e,fl,e,c,ta,n,c,e,简单的,叠加不,行,50,40,30,20,10,0,400,450,500,550,600,650,Wavelength (nm),700,750,800,应用两个,/4,膜系合成一个宽带反射镜，,0,=1.6,?,m,A,：,A | 0.

30、8(HLHLHLHLH) | G,B: A | 1.2(HLHLHLHLH) | G,C: A | 0.8(HLHLLH)1.2(HLHLHLHLH) | G,n,H,=3.0,，,n,L,=1.35,D: A | 0.8(HLHLHLHLH)L1.2(HLHLHLHLH) | G,中心波长不要差太多。可以用不同中心波长的膜系叠,加,如何,减小,反射带宽,?,g,?,2,?,1,?,n,H,?,n,L,?,?,sin,?,?,?,n,?,L,?,n,H,?,?,100,中,心,波,长,在,900nm,的,标,准,反,射,膜,80,60,40,20,0,1,0,0,2,0,0,3,0,0,4,0

31、,0,5,0,0,6,0,0,7,0,0,8,0,0,9,0,0,1,0,0,0,1,1,0,0,Wavelength (nm),%,T,r,a,n,s,m,it,ta,n,c,e,高反射膜的工艺要求,（,1,）金属反射膜一般镀到反射率为零，所以若将膜对着强光,源看，会看到很多的小针孔，针孔多是由于镀前离子源辉光,放电时，放电源杂质溅射到基片上，或者基片装卡过程中引,入的灰尘，或是镀膜过程中膜料喷溅而形成。,（,2,）金属膜料的纯度对反射镜的反射率影响很大，一般,膜料的纯度要求在,99.99%,以上。,（,3,）金属膜在蒸镀初期比较薄时还不能形成连续的薄膜，,其光学特性与连续薄膜有较大差别。银

32、膜形成连续薄膜的,最小厚度为,12nm,。,（,4,）对于大多数的反射膜，石英晶体监控膜厚已有足够,精度，精心制备的加强银膜可见区反射率可以达到,99%,，,以上，精心制备的全介质高反射膜，反射率也到,99.9995%,以上。,2.3,分,束,膜,分束镜,:,把一束光分成光谱成分相同的两束光。,分束镜的结构：,图,2.2.1,两种分束镜的结构,一、金属分束镜,特点：,对波长的敏感差，但吸收损耗大，分光效率低，,分束镜的吸收与入射方向有关。铝、铬膜作为金属分,光膜获得应用。,金属分光镜正确用法：,二、介质分光镜,特点,:,介质膜的吸收小到可以忽略的程度，分束效率高，,但介质膜的特性对波长较敏感，

33、给中性分束带来困难。,同时偏振效应大。,1.,单层膜分束镜：在基片上镀一层高折射薄膜，能增加反,射率，减少透射率。在中心波长处反射率为一极大值。,2,R,?,(,?,0,?,?,1,?,g,2,?,?,2,1,?,),0,?,g,对,P,分量：,?,n,0,0,?,cos,?,?,n,1,?,1,?,n,g,g,?,0,cos,?,1,cos,?,g,对,s,分量：,?,0,?,n,0,cos,?,0,?,1,?,n,1,cos,?,1,?,g,?,n,g,cos,?,g,R,2.,多层分光膜,要想得到透射和反射比为,50/50,，可见光谱中性的介质分束膜，,必须采用更多膜层。通常的膜系,G,

34、HLHL,A,谱,平,反,板,射,分,率,束,曲,镜,线,光,其中,A,表示空气，,G,表示玻璃基片，,H,和,L,是有效厚度,nd,cos,?,为,?,0,、折射率分别为,2.35,和,1.38,的高、低折射率薄膜。,4,为得到中性程度好、,R/T,接近,1,介质膜立方体分束镜，可,以增加膜层层数，通过优化，设计特性良好的分束镜。,优化设计的保持良好中性的分光镜,3.,偏振分束镜：利用光的偏振实现,50/50,中性分光。它的,原理是对折射率不同的两种介质分界面,n,tg,?,1,/n,2,当入射角,满足布儒斯特角条件时，即,1,?,n,2,n,1,，,P,偏振光反,射为零，而,s,偏振光则部分反射。为增加,s,偏振光的反射,率，保持,p,偏振光透过率接近,1,，可以将两种材料交替淀,积制成多层膜，当膜层足够多时，就能满足要求。,设想如果两种不同材料的有效折射率对,P-,偏振来说是相等的,n,H,cos