15. 白光常被称为非相干光，在一般情况下不表现出干涉效应，为什么在薄膜中可以显著地观
察到？ 答：
白光被称为非相干光，是因为普通光源中每个原子的持续发光时间短且互不相关，波长也包括了所有可见光，因此白光相干长度极小。在光学薄膜中，膜层厚度要比白光的相干长度更小（一般单层为λ/4～λ/2，多层膜总厚度也不超过10μm），因此光学薄膜才明显地表现出光波干涉特性。
16. 分析正入射与斜入射的不同点，在薄膜光学中如何处理斜入射问题？
答：
正入射时电场矢量各向同性，不存在偏振问题；斜入射时电场矢量必须分解成S-分量与P-分量不同处理。在薄膜光学中处理斜入射问题时引入修正导纳：
?s?Ncos?,?p?N/cos?
然后就可以采用正入射时的公式了。
17. 均匀、透明介质的特征导纳矩阵的特点？
答：
1）主对角线两个元素m11=m22，且均为实数； 2）其余两个元素为纯虚数； 3）行列式的值为1。
18. 自然光与偏振光的差别？
答：
自然光的电矢量在垂直光波前进方向的平面内随时间作快速、无规律的变化； 有规律的变化则为偏振光，其中的特例是固定方向不变化，则是线偏振光。
19. 矢量法设计膜系的前提是什么？为什么？ 20. 矢量法的近似条件是什么？
答：
（1）只考虑界面上的单次反射，不考虑多光束干涉效应；（2）膜层没有吸收。
因为矢量法是一种作图方法，考虑多光束干涉将引入太多的矢量，膜层的吸收将引入复折射率，两者均使作图无法进行。
21. 金属膜在什么情况下可以看成是“厚”膜？为什么？
答：
因为金属膜是一种吸收介质，随着膜厚的增加，反射率将稳定在一个固定的数值上，透过率则随膜厚的增加而呈指数衰减，所以超过一定厚度的金属膜与无穷厚的膜没有什么差别，这个厚度由公式
4??k2d2?4.61 决定，其中d2为临界厚度，k2为金属膜折射率的复数部分。
22. 金属反射膜和全透明介质反射膜各有什么特点？
答：金属膜具有较高的反射率（80％－95％）和极宽的反射带宽。而全透明介质反射膜带宽较窄，但其反射率可以做到99％以上。
23. 诱导透射滤光片的优点与局限
答：诱导透射滤光片使用金属材料作为干涉滤光片的中间间隔层，其优点是截止带的带宽极大。而其局限是通带透过率与带宽之间的矛盾，即无法获得窄带高中心透过率的滤光片。
24. 写出五种常用薄膜的代号
答：
增透膜（AR）、内反射膜（HR）、外反射膜（HR）、分光膜（BS）、滤光膜、防水膜、保护膜、电热膜、偏振膜（PBS）、红外截止滤光片（IR－Cut）
25. 写出五种镀膜方法的代号
答：
溶液沉淀法（Y）、阴极溅射法（R）、腐蚀法（S）、加热融化法（G）、电解或氧化法（D）、气体成膜法（Q）、真空蒸发法（F）、喷刷及其他（B）。
26. 简述真空镀膜原理
答：
在真空中加热金属或介质材料，当达到一定温度且材料蒸汽压强大于真空室气压时，被加热的材料的原子或分子从本体逸出，以直线形式向四面八方辐射。当蒸汽分子撞击放在预定位置的待镀基片，就会在上面凝聚，从而形成薄膜。
由于分子的平均自由程与气体压强成反比，因此在真空中进行蒸发是必须的。
27. 简述真空镀膜时薄膜的形成过程
答：
刚开始时，到达基底的成膜分子较少，在基底表面稍作停留后就离开；然后，到达分子渐渐多于离开的分子，形成几个分子组成的分子团，在基底表面停留的时间也变长；当分子团再变大时，将与临近的分子团合并，形成小岛，将稳定地停留再基底上；最后，各个小岛互相连通，形成薄膜。薄膜形成后，仍会留下一些小岛之间连通时未完全覆盖的区域，形成柱状缺陷。
28. λ/2厚度的膜层为什么被称为虚设层，它的作用是什么？
答：
λ/2厚度的膜层对于中心波长不起作用，因此被称为虚设层，但在离开中心波长的波段上，它将参与改变膜系特性参数，因此λ/2膜层常用来调整整个波段上的反射率曲线而不影响到中心波长处。
29. 棱镜和平板偏振分光镜的设计原理有何不同？ 答：棱镜偏振分光镜的设计原理是高反射的周期性规整膜系，在布鲁斯特角时p-偏振光全透射，而s-偏振光则被反射。平板偏振分光镜则是根据倾斜光入射时s-偏振光的带宽大于p-偏振光来设计的。
30. 全介质带通滤光片的旁通带可用那些方法来消除？ 答：
1） 采用颜色玻璃来吸收某一个方向的旁通带； 2） 采用镀制截止滤光片的方法； 3） 采用金属镀制诱导透射滤光片。
31. 如何理解“光控准确但不精密，晶控精密但不准确”这句话？
六、计算与公式推导分析：
1. 推导斜入射情况下修正导纳的计算公式
2. 如果在两块不同材料的直角棱镜（n1=1.5，n2=2.1）中间设计一个三层对称膜系，使中心波
长处达到透射极大，请计算其等效折射率Ε和等效相位厚度Γ的值。
答：
因为三层对称膜系与单层膜的特性相同，所以可以直接套用单层膜的计算方法：
??n1?n2?1.5?2.1?1.775，???0/4
其中λ0是中心波长。 3. 分析三层膜的理论模型：
答：
三层膜的理论模型是以上反射镜R1、下反射镜R2和中间层构成的膜系，其透过率可用公式T?T0表示，若上下反射镜的反射相移为?1,?2，中间层的位相厚度为?，同时令21?Fsin?R?(R1?R2)/2，则公式中各参数表示为：
????T0?1?R11?R22，
1?R??F?4R????1??2?2??
上述理论模型的主要优点是将反射率和反射相移、中间层位相厚度分开来进行计算和分析，因此在设计各类膜系时可以对膜系反射（透射）曲线进行人工调整，如增透膜：需要在宽光谱范围内F尽可能小（R小）和R1 =R2的组合。
思考题——原理
1. 光学薄膜的特点：
2. 提高单层膜的性能的途径有哪几个？ 3. 理想单层膜的条件 4. 反射镜中驻波场分布
5. 胶合棱镜偏振分光镜的原理
6. 计算薄膜光学性质的理论出发点是什么？
答：是波动方程和光干涉效应。
7. 为什么只有在光波段介质材料的光学导纳才在数值上等于它的折射率？ 8. 试说明等效界面和等效层概念的异同。 9. 自然光与偏振光的差别？
工艺与设备
10. 简述真空镀膜原理
11. 简述真空镀膜时薄膜的形成过程
12. 一个典型的光学镀膜机真空系统包括那些部分？
计算题 1.
2. 分别利用矢量作图法和光学导纳矩阵法，计算下述AR膜在波长400nm、500nm、600nm和700nm
处的反射率（λ0＝520nm） 3.
4. 利用SiO2（n＝1.45）和TiO2（n＝2.3）两种材料，设计一个激光高反射膜S|(HL)^mH|A，那么
当需要反射率不小于99.8%时，周期数m的最小值是多少？
?1?R?2