摘 要

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 目的与意义 1

1.2基本内容与方案 1

第2章 干涉基本理论 3

2.1光波的迭加原理 3

2.2光波的干涉与相干条件 3

第3章 透射式偏振光干涉 5

3.1双折射现象和基本规律 5

3.2波晶片-相位延迟片 5

3.3透射式偏振光的干涉及其应用 6

第4章 反射式偏振光干涉 9

4.1电磁波在单一界面上的反射 9

4.2单层薄膜特性的理论计算 10

4.3多层薄膜特性的理论计算 14

4.4反射式偏振光干涉的基础理论 16

4.5反射式偏振光干涉的编程与仿真分析 16

4.5.1能量反射率随入射角的变化 16

4.5.2能量反射率随入射波长的变化 20

第5章 结论 22

参考文献 23

附 录 24

致 谢 28

摘 要

研究偏振光干涉具有重要价值，因为偏振光干涉是物理光学中非常重要的一个内容，研究偏振光干涉，可以帮助学生深入理解偏振光，完善理论知识体系，也可以推动偏振光干涉研究领域进一步发展。

本文主要研究复折射率薄膜系统代替波片的反射式偏振光干涉的特点、规律和潜在的用途。先对透射式偏振光干涉有一个深入的了解，然后推导出反射式偏振光干涉的膜系分光特性和相位调制理论，最后通过编程和仿真得出结果。

研究结果表明：一些结构的膜系对于形成反射式偏振光干涉的实现是很明显的，这些膜系的s光和p光的反射率以及它们的位相变化很明显，可以形成明显的反射式偏振光。

本文的特色在于：我们不是在已发展成熟的透射式偏振光干涉的领域进行进一步研究，而是另辟蹊径，找到了一个新思路，那就是反射式偏振光干涉的研究，我相信这项研究对丰富光学理论体系和偏振光干涉理论体系有着重要的作用。

关键词：光学；反射式偏振光干涉；能量反射率；编程和仿真

Abstract

Studying the interference of polarized light have great value.Because the interference of polarized light is a very important content of physical optics discipline.Studying the interference of polarized light can help students understand polarized light deeply and perfect the system of theoretical knowledge.It also can promote the further development of the field that the interference of polarized light.

This paper mostly studies the characteristics and potential uses of Polarized Light Interference which use the complex refractive index of the film system to replace the wave plate. Firstly,understanding the interference of transmissive polarized light.Secondly, deriving the spectral characteristics of membrane system and phase modulation theory.Finally,obtaining results through programming and simulation.

Research indicates:Some film-based structure is very obvious for the formation of the interference of transmissive polarized light.P light and s light’ reflectance of these films and their phase changing is evident.It can form a clear rinterference of transmissive polarized light.

Features of this paper is as follows:We are not in the matured field that projected polarizing interference for further study,but find another way,a new way,that is studying reflective polarizing interference.I believe the research plays an important role in enriching the theoretical system and the polarizing optical interference theory system .

Key Words：Optics; Reflective polarizing interference; Energy reflectivity; Programming and simulation

绪论

1.1 目的与意义

偏振光干涉的基础理论及技术对于物理光学理论中和光学元器件的制造技术来说是很重要的。翻开大学光学教材对比可以发现，里面都涉及到偏振光的干涉问题，并且大部分都作为重点来论述。可是因为受篇幅和其他缘由的限定，一些课本对一些偏振光干涉的前提描写不充分，研究成果的理论阐发不是很清晰，是以，偏振光干涉的研究将做为重点。研究偏振光干涉对学生来说可以达到完善理论知识体系，深入理解教材的目的。偏振光干涉的研究对于推动光学理论体系的发展和完善也具有重要价值。

在偏振光干涉的研究中，晶体波片起着关键的作用。但这是属于透射式的偏振光干涉，而这种透射式的偏振光干涉到目前已经研究的非常深入了。我们研究偏振光干涉的目的是想开辟一个新的思路，那就是反射式偏振光干涉的研究。复折射率薄膜样品也具有分光和相位调制的作用，因而可以替代晶体波片，实现反射式的偏振光干涉。

偏振光干涉的研究可以进一步补充和具体化实验条件，使实验理论和技术能够更好完善和融合，偏振光干涉的研究对于完善实验理论和技术体系是很有必要的，对于教师和学生更好地理解和掌握偏振光的原理和技术也是很有意义的^[1]。偏振光干涉的研究在现实生活中很重要，可以解决很多复杂的问题。比如说：测定晶体双折射率、测量光学薄膜复折射率、检测椭圆偏振光的特性等等。并且，用偏振光检验双折射现象是一种很先进很灵敏的办法，很多时候我们可以用它检测玻璃元器件和区分纤维制品。

用复折射率薄膜代替波片使得复折射率薄膜的应用将得到进一步发展。一项新的研究可以带动各个领域的同步发展，推动社会进步。到目前为止，透射式偏振光干涉的研究已经达到了很高的程度。而反射式偏振光干涉为偏振光干涉提供了新的思路，打来了一扇崭新的大门。它对偏振光干涉理论体系的完善和发展具有重要意义。