(5)--1-1-4光电子技术基础.ppt

n麦克斯韦方程和波动方程n电磁波的反射和折射n光的全反射光的电磁理论u临界角满足临界角满足 c条件：u n1n2;光的全反射u光在界面发生全反射时反射波的平均能量与入射波相等，不损失能量。入射波电场xk1x光密介质中合成场的特性（S波）xk1x反射波电场光密介质中合成场的特性（S波）合成电场光密介质中合成场的特性（S波）光密介质中合成场的特性（S波）讨论：等相面(为常数)波传播方向；等振幅面(为常数)/界面；非均匀平面波 1）电矢量只有横向分量 ；磁矢量有横向分量 和纵向分量 2）横电波 合成场区沿 x 方向驻波 和 相位差为3）沿 x 方向无能量传播 4）合成场区沿z方向行波波只沿 向传播功率，如同被界面引导，称导引波（导波）讨论：x光疏介质中合成场的特性（S波）透射波电场可得：2)沿z方向传播，振幅在 x 方向指数衰减的非均匀波。讨论：消逝长度：1）等相面界面；等振幅面/界面；两者相互垂直，为非均匀平面波。n1=1.52（石英）,n2=1.0（空气）,波长0.55 m,Lp 0.57 m。3)沿 方向为行波，波场集中在 =附近较小的范围 内，好像贴着表面传播。光疏媒质中传播的波场为表面波，又称倏逝波。讨论：古斯-汉森位移（Goos-Haenchen shift）n1=1.5,n2=1.0,1=45,有 Lp=0.67 m。在全反射时光波不是绝对地在界面上被全部反射回第一介质，而是透过第二介质约一个波长数量级的深度，并沿着界面流过波长量级距离后重新返回第一介质，沿着反射光方向射出。全反射的特点：u无反射能量损失u反射时有相位变化u存在倏逝波