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第1章 引言1

1.1 早期的历史1

1.2 光学薄膜4

参考文献7

第2章 基本理论9

2.1 麦克斯韦方程和平面电磁波9

2.1.1 坡印亭矢量13

2.2 简单边界14

2.2.1 垂直入射15

2.2.2 倾斜入射17

2.2.3 倾斜入射的光学导纳20

2.2.4 吸收介质中的垂直入射22

2.2.5 吸收介质中的倾斜入射26

2.3 单层薄膜的反射率28

2.4 多层膜系的反射率30

2.5 反射率、透射率和吸收率32

2.6 单位35

2.7 重要结果总结35

2.8 可能透射率38

2.9 膜系透射率定理40

2.10 相干性41

2.11 两个或多个表面的非相干反射45

参考文献48

第3章 光学薄膜计算与设计的一些方法49

3.1 λ／4和λ／2光学厚度49

3.2 导纳轨迹50

3.3 导纳图中的电场和损耗54

3.4 矢量法59

3.5 赫平折射率61

3.6 膜系计算的迭代方法61

3.7 多层膜设计的史密斯方法63

3.8 史密斯圆图65

3.9 反射率圆图67

参考文献71

第4章 减反射膜72

4.1 高折射率基底上的减反射膜72

4.1.1 单层减反射膜73

4.1.2 双层减反射膜77

4.1.3 多层膜84

4.2 低折射率基底上的减反射膜91

4.2.1 单层减反射膜91

4.2.2 双层减反射膜91

4.2.3 多层减反射膜99

4.3 等效膜层112

4.4 具有两个零点的减反射膜121

4.5 可见光及红外区的减反射膜124

4.6 非均匀层129

4.7 更多信息132

参考文献132

第5章 中性反射镜和分光镜134

5.1 高反射薄膜134

5.1.1 金属膜反射镜134

5.1.2 金属膜的保护135

5.1.3 总系统性能与增加金属膜反射率139

5.1.4 紫外反射膜142

5.2 中性分光镜143

5.2.1 金属膜分光镜144

5.2.2 介质膜分光镜146

5.3 中性滤光片149

参考文献150

第6章 多层高反射膜152

6.1 法布里－珀罗干涉仪152

6.2 多层介质膜157

6.2.1 宽高反射区的多层全介质膜163

6.2.2 薄膜均匀性的要求168

6.3 损耗170

参考文献174

第7章 截止滤光片176

7.1 薄膜型吸收滤光片176

7.2 干涉截止滤光片177

7.2.1 λ／4多层膜177

7.2.2 对称多层膜和赫平折射率178

7.2.3 性能计算187

参考文献217

第8章 带通滤光片219

8.1 宽带滤光片219

8.2 窄带滤光片221

8.2.1 金属－介质单腔滤光片221

8.2.2 全介质单腔滤光片227

8.2.3 固体标准具滤光片239

8.2.4 入射角变化的影响242

8.2.5 边带阻隔251

8.3 多腔滤光片251

8.3.1 Thelen分析法256

8.4 多腔滤光片更高的性能261

8.4.1 倾斜的影响267

8.4.2 多腔滤光片的损耗270

8.4.3 补充材料271

8.5 相位色散滤光片272

8.6 多腔金属－介质滤光片277

8.6.1 诱导透射滤光片279

8.6.2 滤光片设计实例283

8.7 滤光片的实测性能291

参考文献293

第9章 倾斜入射薄膜296

9.1 修正导纳和倾斜导纳图296

9.2 导纳图的应用301

9.3 偏振器312

9.3.1 布儒斯特角偏振分束器312

9.3.2 偏振片315

9.3.3 偏振分光棱镜315

9.4 无偏振薄膜316

9.4.1 中等入射角的截止滤光片316

9.4.2 大入射角时的反射膜320

9.4.3 大入射角时的截止滤光片323

9.5 减反射膜324

9.5.1 仅p偏振的情形325

9.5.2 仅s偏振的情形325

9.5.3 s偏振和p偏振同时存在的情形326

9.6 相位延迟器328

9.6.1 椭圆偏光参数和相对相位延迟328

9.6.2 多个表面镀膜的椭圆偏光参数和相对相位延迟329

9.6.3 相位延迟器329

9.6.4 简单的相位延迟器330

9.6.5 单波长多层膜相位延迟器334

9.6.6 多波长多层膜相位延迟器337

9.7 光学隧穿滤光片341

参考文献342

第10章 光学薄膜色度学345

10.1 颜色的定义345

10.2 1964补充标准色度观察者350

10.3 同色异谱351

10.4 其他颜色空间351

10.5 色调和色度352

10.6 亮度和最佳刺激353

10.7 彩色条纹355

参考文献356

第11章 镀膜工艺及薄膜材料357

11.1 薄膜的镀制357

11.1.1 热蒸发358

11.1.2 高能沉积过程364

11.1.3 其他沉积过程370

11.1.4 烘烤373

11.2 光学性质的测量375

11.3 机械特性的测量389

11.4 毒性395

11.5 常见材料的特性396

参考文献403

第12章 影响薄膜性能的因素410

12.1 微观结构和薄膜的性能410

12.2 对污染物的敏感度419

参考文献425

第13章 膜厚均匀性与厚度监控428

13.1 均匀性428

13.1.1 平面夹具429

13.1.2 球面夹具430

13.1.3 旋转基底430

13.1.4 掩膜的用途433

13.2 基底准备434

13.3 膜层厚度监控和控制435

13.3.1 光学监控技术436

13.3.2 石英晶体监控443

13.3.3 通过沉积时间监控445

13.4 厚度容差445

参考文献456

第14章 滤光片规格与环境影响459

14.1 光学特性459

14.1.1 性能指标459

14.1.2 制作指标461

14.1.3 测试指标461

14.2 物理性质463

14.2.1 耐磨性464

14.2.2 黏附性466

14.2.3 耐环境性466

参考文献467

第15章 系统考虑：滤光片和薄膜的应用468

15.1 干涉滤光片的能量获取470

15.2 天文学中的窄带滤光片474

15.3 大气温度检测479

15.4 光栅光谱仪中的级次选择滤光片485

15.5 眩光抑制滤光片和镀膜492

15.6 包含金属层的薄膜496

15.6.1 用于肖特基势垒光电二极管的电极薄膜496

15.6.2 用于太阳能光热转换的光谱选择薄膜498

15.6.3 热反射金属－介质膜501

参考文献503

第16章 其他主题505

16.1 皱褶滤光片505

16.2 超快薄膜513

16.3 自动设计方法522

16.4 光学薄膜中的增益529

16.4.1 倾斜入射532

16.5 光子晶体535

16.5.1 什么是光子晶体535

16.5.2 二维光子晶体536

16.5.3 一维光子晶体536

参考文献540

第17章 介质薄膜材料的特性542

参考文献546

参考书目550

中英文对照表552