最新matlab-光学薄膜.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-datematlab-光学薄膜安徽工业大学光信息科学与技术专业安徽工业大学光信息科学与技术专业光学软件课程设计课程报告年级： 光082 姓名： 指导教师： 黄仙山（2900） 日期： 2011年6月28日 报告正文：一、 设计题目一维周期性光学薄膜结构中光学电磁传输特性的理论研究二、 设计理论薄膜特征矩阵在界面1由电磁场与电磁波H与E的关系得：，取则在界面2在不考虑薄膜对光能

2、的吸收时，的关系如下： 平面波通过薄膜一次A,B两点的位相变化 写成矩阵形式：当膜系包含N层膜时，则有整个膜系的特征矩阵膜系反射率的计算令M的矩阵元为A,B,C,D即则膜系反射系数膜系反射系数反射率：投射率：由两种不同介电常数（）和厚度（）的电磁材料所组成的一维周期性光学薄膜结构。利用传输矩阵计算光在介质薄膜。本文中所选取的色散材料，如11,12，LiF（模型中的A层）的折射率在范围内的关系为Si（模型中的B层）的折射率在同一波段为， 其中。在本课程设计中取，则3.4770 三、 计算程序（运行环境Matlab R2009a）clear all;n0=1;na=1.3831;nb=3.4770

3、;%折射率n=input(输入光学薄膜的周期数:);theta1=input(输入入射角:);da=input(输入介质A的实际厚度:);db=input(输入介质B的实际厚度:);for lambda=1250:2350;theta2=asin(n0*sin(theta1)/na);%介质A中的折射角theta3=asin(n0*sin(theta1)/nb);%介质B中的折射角deltaa=2*pi*na*da*cos(theta2)/lambda*1e9;deltab=2*pi*nb*db*cos(theta3)/lambda*1e9;%由于波长取值不是SI单位制，此处化为SI单位制ep

4、silon0=1e-9/(36*pi);%真空介电常数mu0=4*pi*1e-7;%真空磁导率m=sqrt(mu0/epsilon0);%本征阻抗eta0=n0*cos(theta1)/m;etaa=na*cos(theta2)/m;etab=nb*cos(theta3)/m;%传输矩阵特征参数MA1=cos(deltaa);MA2=-1i*sin(deltaa)/etaa;MA3=-1i*etaa*sin(deltaa);MA4=cos(deltaa);MA=MA1,MA2;MA3,MA4;%介质A中传输矩阵MB1=cos(deltab);MB2=-1i*sin(deltab)/etab;M

5、B3=-1i*etab*sin(deltab);MB4=cos(deltab);MB=MB1,MB2;MB3,MB4;%介质B中传输矩阵O=MA*MB;%介质A和介质B等效层的传输矩阵M=On; % n层光学薄膜总的传输矩阵A=M(1,1);B=M(1,2);C=M(2,1);D=M(2,2);r=(A*eta0+B*eta02-C-D*eta0)/(A*eta0+B*eta02+C+D*eta0);%反射系数R=r*r;%反射率t=2*eta0/(A*eta0+B*eta02+C+D*eta0); %透射率T=t*t;%透射率s=lambda-1250+1;%对选取的数据点进行编号，以方便下

6、一步存储k(1,s)=R;%建立存储数据的向量，以方便下一步作图endlambda=1250:2350;plot(lambda,k);xlabel(lambda/nm);ylabel(R);四、 设计结果1、同周期相同结构光学薄膜无吸收时反射率R和透射率T的关系（T+R=1）（n=8 ,da=）2、同结构不同周期一维光学薄膜的反射率3、同周期（n=8）不同结构单元对一维光学薄膜的反射率的影响（入射角）（图1：da=0.5，db=0.35）（图2：da=0.5，db=0.36）（图3：da=0.5，db=0.37）4、同周期（n=8）不同入射角对一维光学薄膜的反射率的影响（da=）五、 参考文献Matlab实用教程 马莉 清华大学出版社物理光学（第3版） 梁铨廷 电子工业出版社Matlab环境下多层光学薄膜的数值计算 广西师范学院学报传输矩阵法分析一维光子晶体的传光特性-