【正文】 光膜、冷光膜以及干涉濾光片等。光學(xué)薄膜的厚度直接決定和影響著薄膜的光學(xué)特性，特別是當(dāng)薄膜厚度進(jìn)入微納米尺度時(shí)，由于表面原子的影響作用顯著，其折射率由于受到與表面原子層的耦合作用會(huì)發(fā)生顯著的變化。當(dāng)多層介質(zhì)膜為超窄帶濾波膜時(shí), 即可構(gòu)成密集型波分復(fù)用器(DWDM) , 復(fù)用間隔可小至1 nm。光無(wú)源器件包括光纖連接器、光衰減器、光耦合器、光波分復(fù)用器、光隔離器、光開(kāi)關(guān)、光調(diào)制器等, 它是光纖通信設(shè)備的重要組成部分，薄膜器件部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理與薄膜技術(shù)息息相關(guān)。尤其是近代信息光學(xué)、光電子技術(shù)及光子技術(shù)的發(fā)展, 對(duì)光學(xué)薄膜產(chǎn)品的長(zhǎng)壽命、高可靠性及高強(qiáng)度的要求越來(lái)越高, 從而發(fā)展出一系列新型光學(xué)薄膜及其制備技術(shù), 并為解決光學(xué)薄膜產(chǎn)業(yè)化面臨的問(wèn)題如“鍍膜技術(shù)能否有效地應(yīng)用到生產(chǎn)中去”,“光學(xué)薄膜生產(chǎn)中需要解決的主要技術(shù)問(wèn)題是什么”, 以及“如何解決薄膜的高技術(shù)與高成本之間的矛盾”等提供全面的解決方案。鑒于主要的光學(xué)薄膜器件，如反射膜﹑減反射膜﹑偏振膜﹑干涉濾光片和分光鏡等等在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)研究中有重要的應(yīng)用，而其常用的介質(zhì)材料為SiO和TaO，而目前國(guó)內(nèi)尚未對(duì)SiO, TaO薄膜的折射率等色散特性隨厚度變化的變化特性做詳細(xì)的測(cè)量分析，本課題將優(yōu)先對(duì)不同工藝下制備的SiO和TaO的納米晶體薄膜的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。特別是當(dāng)薄膜厚度很小時(shí)，由于表面原子的影響作用顯著，其折射率由于受到與表面原子層的耦合作用會(huì)發(fā)生顯著的變化，人工生長(zhǎng)薄膜控制的光學(xué)常數(shù)包括折射率等色散特性是影響光電子器件性能的關(guān)鍵因素。光學(xué)薄膜的制作是一個(gè)涉及到多學(xué)科交叉協(xié)作的復(fù)雜過(guò)程,受到不同材料、不同工藝以及一些突發(fā)因素的影響。光學(xué)薄膜技術(shù)在得到廣泛的應(yīng)用同時(shí)也導(dǎo)致對(duì)其光學(xué)性質(zhì)和制備工藝的要求越來(lái)越高。納米晶體材料結(jié)構(gòu)不同于常規(guī)的晶態(tài)或者非晶態(tài)，其納米尺寸的晶體結(jié)構(gòu)比微觀的分子大，卻又比宏觀的體晶體小的多，使得其光學(xué)常數(shù)表現(xiàn)出不同于常規(guī)體模塊的光學(xué)性質(zhì)。對(duì)納米晶體薄膜的光學(xué)性質(zhì)的研究，有助于增加人類對(duì)光學(xué)薄膜的認(rèn)識(shí)，提高光學(xué)薄膜的質(zhì)量，擴(kuò)大光學(xué)薄膜的應(yīng)用領(lǐng)域。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)特別是激光技術(shù)和信息光學(xué)的發(fā)展, 光學(xué)薄膜不僅用于純光學(xué)器件, 在光電器件、光通信器件上也得到廣泛的應(yīng)用。特別是對(duì)光無(wú)源器件功能性薄膜的研究，其相關(guān)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為衡量當(dāng)前各個(gè)國(guó)家光通信水平的重要標(biāo)志。又如干涉膜型波分復(fù)用器采用的是由多層介質(zhì)膜鍍制成的截止濾波片或帶通濾波片, 如1310/1550 nm 的波分復(fù)用器用的是長(zhǎng)波通和帶通濾波膜, 采用的膜料大多是SiO和TiO。盡管如此, 對(duì)波分復(fù)用濾波膜的研究還有很多技術(shù)問(wèn)題亟待解決。薄膜是指利用物理和化學(xué)方法涂鍍?cè)诓ＡЩ蚪饘俟饣砻嫔系耐该鹘橘|(zhì)膜。 從精密及光學(xué)設(shè)備、顯示器設(shè)備到日常生活中的光學(xué)薄膜應(yīng)用。比方說(shuō)：抗反射鏡、高反射鏡、分光鏡、截止濾光鏡、帶通濾光鏡、帶止濾光鏡等；而在計(jì)算機(jī)分析軟、硬件發(fā)展健全的今日，不僅使光學(xué)薄膜在設(shè)計(jì)上變得更為便捷，且光學(xué)薄膜技術(shù)研究發(fā)展也將更為快速。這一領(lǐng)域主要從事以下幾方面的研究：薄膜的光學(xué)性質(zhì)﹑力學(xué)性質(zhì)以及其他有關(guān)性質(zhì)的研究﹔薄膜的生長(zhǎng)﹑薄膜的結(jié)構(gòu)以及它們對(duì)薄膜性質(zhì)的影響﹔光學(xué)薄膜組件的設(shè)計(jì)﹑制備及其性能的測(cè)試等。如表一，可以看出光學(xué)薄膜技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)及特性。 目前業(yè)界最簡(jiǎn)單的光學(xué)薄膜模型是表面光滑﹑各向同性的均勻介質(zhì)薄層。O型環(huán)封合時(shí)密塞情形）、管路內(nèi)壁是否經(jīng)過(guò)電解拋光等諸多因素。薄膜層之光學(xué)特性分析包括：光之透射、反射、吸收、散射、偏振及相位變化等。薄膜層之電性分析這些具光電性質(zhì)有機(jī)材料，不論是小分子、寡聚物或是高分子聚合物，往往可以吸收、發(fā)射可見(jiàn)光及光電性質(zhì)。由式(4)可以看出，當(dāng)δ為π的整數(shù)倍時(shí)出現(xiàn)極值。這時(shí)必須考慮薄膜的結(jié)晶構(gòu)造、體內(nèi)結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)，薄膜的各向異性和不均勻性，薄膜的化學(xué)成分、表面污染和界面擴(kuò)散等等?；蛞陨?更佳的偏振分光比，TP：TS《1000:13更嚴(yán)格的環(huán)境測(cè)試要求，包括：MILStandard4更嚴(yán)格的光譜規(guī)格5特殊功能鍍膜技術(shù)圖一 光學(xué)薄膜應(yīng)用圖下面介紹幾種常用的光學(xué)薄膜組件 如果膜層的光學(xué)厚度是某一波長(zhǎng)的四分之一﹐相鄰兩束光的光程差恰好為﹐即振動(dòng)方向相反﹐迭加的結(jié)果使光學(xué)表面對(duì)該波長(zhǎng)的反射光減少。 圖二 剩余反射曲線圖減反射膜是應(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大的一種光學(xué)薄膜。反射膜一般可分為兩大類﹐一類是金屬反射膜，一類是全電介質(zhì)反射膜。 人們總是選擇消光系數(shù)較大﹐光學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定的那些金屬作為金屬膜材料。常用的保護(hù)膜材料有一氧化硅﹑氟化鎂﹑二氧化硅﹑三氧化二鋁等。需要指出的是，金屬電介質(zhì)反射膜增加了某一波長(zhǎng)(或者某一波區(qū))的反射率，卻破壞了金屬膜中性反射的特點(diǎn)。在這種條件下﹐參加迭加的各界面上的反射光矢量﹐振動(dòng)方向相同。目前，％，但有一些工作還要求它的反射率繼續(xù)提高。最常見(jiàn)的干涉濾光片是截止濾光片和帶通濾光片。如果所考慮的光譜區(qū)很寬或通帶透過(guò)率的波紋要求很高，膜系結(jié)構(gòu)會(huì)更加復(fù)雜。多腔濾光片又叫矩形濾光片，它可以做窄帶帶通濾光片，又可以做寬帶帶通濾光片，制備波區(qū)較寬，透過(guò)率高，波紋小的多腔濾光片同樣是困難的。圖四表示帶通干涉濾光片透過(guò)曲線的a、b﹑c 分別給出法布里珀羅型濾光片﹑多腔濾光片和誘增透濾光片的典型曲線。波長(zhǎng)分光膜通常在一定入射角下使用，在這種情況下，由于偏振的影響，光譜曲線會(huì)發(fā)生畸變，為了克服這種影響，必須考慮薄膜的消偏振問(wèn)題。偏振分光膜可以分成棱鏡型和平板型兩種。一般高反射膜﹐隨著入射角的增大，垂直分量的反射帶寬逐漸增大，而平行分量的帶寬逐漸減少。圖五 棱鏡型中性分光模反射曲線 圖六 平板型偏振模入射角為56186。如圖七。 極值條件根據(jù)： 推出當(dāng) 時(shí) 振幅最大。圖十 A與的關(guān)系圖 法布里—珀羅干涉儀與邁克耳孫干涉儀的比較法布里—珀羅干涉儀與邁克爾孫干涉儀相同點(diǎn)：相當(dāng)于邁克耳孫等傾干涉，相鄰兩透射光的光程差表達(dá)式與邁克耳孫干涉儀的完全相同，所以條紋的形狀、間距、徑向分布很相似。其中，根據(jù)圖十一可以看出當(dāng)（98%以上）時(shí)的情形，各束透射光的振幅基本相等，即 A≈A。即可以得到A==0 此為主最小條件。圖十一 等振幅多光束干涉光強(qiáng)分布曲線第三章 矩陣?yán)碚?目的和內(nèi)容矩陣?yán)碚撌乔蠼舛嘣€性方程組的有力工具；現(xiàn)代工程中的一些問(wèn)題，如果用矩陣表示，不但形式簡(jiǎn)潔，更重要的是具有適合計(jì)算機(jī)處理的特點(diǎn)。 3）映射（Mapping） 若 ，若存在一個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系（或?qū)?yīng)法則，correspondence relationship or correspondence rule），有Y中的唯一的一個(gè)元素y與之對(duì)應(yīng)，就稱給出了一個(gè)從X到Y(jié)的一個(gè)映射f，記作：f: X→Y，或y = f(x)。N和Z不是數(shù)域Q、R和C都是數(shù)域Q是最小的數(shù)域C是最大的數(shù)域 在矩陣的定義的基礎(chǔ)上，可定義矩陣相等、負(fù)矩陣、零矩陣、方陣、單位陣、對(duì)角陣、逆矩陣等。對(duì)方陣，又定義了主對(duì)角線元素、副對(duì)角線元素等概念：稱為主對(duì)角線元素。 N階單位陣記為 。 推論數(shù)乘矩陣是 的一個(gè)代數(shù)運(yùn)算，性質(zhì)： 1。 結(jié)合律矩陣乘法:設(shè)令稱為A與B之積。第四章 總結(jié)和展望2011年3月，我開(kāi)始了我的畢業(yè)論文工作，時(shí)至今日，論文基本完成。在與謝柏林導(dǎo)師的交流討論中我的論文題目已經(jīng)確定，為：薄膜系統(tǒng)光學(xué)性質(zhì)的理論分析及其應(yīng)用探討。在收集資料的過(guò)程中，我準(zhǔn)備了一個(gè)小本。在寫作的過(guò)程中總會(huì)遇到各種各樣的困難。5月我開(kāi)始進(jìn)行論文內(nèi)部相關(guān)圖形的繪制。這次畢業(yè)論文的制作過(guò)程是我對(duì)大學(xué)知識(shí)的再學(xué)習(xí)，再提高的過(guò)程。腳踏實(shí)地，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅(jiān)持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次論文數(shù)據(jù)中最大的收益。每次交上去的開(kāi)題報(bào)告或是論文初稿，謝老師都要親自修改很多遍，然后一一給出修改意見(jiàn)，供我進(jìn)一步地修改論文。想想4個(gè)難忘的春夏秋冬都是和這些人一起渡過(guò)的，我們