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薄膜原理与技术课程大作业

一、〔20〕简述宽带减反射膜在光学仪器中的作用，并设计如下膜系：

入射介质＝1；出射介质＝1.52；入射角＝；参考波长＝580nm；设计要求：400～440nm光谱段反射率小于2%；440～640nm光谱段反射率小于0.5％；640～700nm光谱段反射率小于2%。

答：减反射膜主要功能是减少或消除透镜、棱镜、平面镜等光学外表的反射光，从而增加这些元件的透光量，减少或消除系统的杂散光。宽带减反射膜提高了像质量、象平衡和作用距离，从而使系统的全部性能增强。

D

二、〔20〕设计带通滤光片：

入射介质＝1.52；出射介质＝1.52；入射角＝；中心波长＝777nm；；中心波长透过率，400—900nm截止深度OD2〔背景透过率小于1%〕，通带半宽度小于10nm。

答：第一面的膜系

第二面的膜系

三、〔20〕简述干预截止滤光片通带波纹产生的原因及消除方法并设计如下要求分色镜：

入射介质＝1，出射介质＝1.52，入射角＝，截至波长，在在。

答：产生波纹的原因：1〕等效光学导纳失配〔波纹的幅度〕；2〕等效位相厚度随波长变化。

压缩波纹的方法：1)改变根本周期的膜层厚度，使等效折射率更接近于预期值。同样要求基片折射率要低，反射损耗小。这种方法在可见光可以，红外区损耗大。2)在多层膜的每一侧加镀匹配层〔层〕，使它与基质以及入射介质匹配。插入层相当于多层膜界面的减反膜。

膜系：

五、〔20〕简述光电极值法监控原理及其监控精度提高的措施。

答：由多光束干预原理可知，膜系反射率随膜厚呈周期性变化，当膜层的光学厚度为监控波长的四分之一整数倍时反射率出现极值。利用膜层沉积过程中反射率〔或透射率〕随膜厚变化的这种规律，通过光电膜厚监控仪检测淀积过程中反射率〔或透射率〕出现的极值点来监控四分之一波长整数倍的膜系，这种方法称为光电极值法。

但由于膜系的反射率在接近极值时变化缓慢，使这种监控方法的精度有限。针对光电极值法监控精度不高的缺陷，人们做了很多研究和改良。一是对硬件设备的改良，如采用双光路光强信号测量透〔反〕射率值代替单光路透〔反〕射光强值来监控膜厚，这样可克服由于光源波动及探测器波动、漂移带来的影响，提高系统的稳定性和监控精度；二是引入过正控制技术，即利用两极值点间的监控精度高于极值点的监控精度的特点，将停镀点移到极值点之后，但通常采用的恒过正量控制技术无法对各膜层进行定量、有效的膜厚过正量控制，由此又有人提出了变过正量监控技术，这种技术是根据镀膜监测过程中各层膜极值点的偏移量来修正其理论计算的过正量，这样可进一步提高光电极值法的膜厚监控精度。