光电子技术基础02 Chapter 1 光学基础知识 与光场传播规律.pptVIP

Chapter 1 光学基础知识 与光场传播规律 电磁波谱 Maxwell方程 光波的表示与传播特性 频段（波长）划分 频率范围 名 称 典型应用 (kHz) 3 – 30 甚低频(VLF) 远程导航、水下通信 (10-100 km) 声纳、授时 30 – 300 低频(LF) 导航、水下通信 (1-10 km) 无线电信标 300 – 3000 中频(MF) 广播、海事通信、 (100-1000m) 测向、遇险求救、 海岸警卫 频段（波长）划分 频率范围 名 称 典型应用 (MHz) 3 – 30 高频(HF) 远程广播、电报、电话、 (10-100m) 飞机与船只间通信、船－岸通信、 业余无线电 30 – 300 甚高频(VHF) 电视、调频广播、陆地交通、 (米波） 空中交通管制、出租汽车、 警察、导航、飞机通信 300 – 3000 特高频(UHF) 电视、蜂窝网、微波链路、 (分米波） 无线电探空仪、导航、卫星 通信、GPS、监视雷达、 无 线电高度计 频段（波长）划分 频率范围 名 称 典型应用 (GHz) 3 – 30 超高频(HF) 卫星通信、无线电高度计、 （厘米波） 微波链路、机载雷达、气象 雷 达、公用陆地移动通信 30 – 300 极高频(VHF) 铁路业务、雷达着陆系统、 （毫米波） 实验用 300 – 3000 亚毫米波 实验用 （0.1 – 1 mm） 频段（波长）划分 频率范围 名 称 典型应用 (THz) 43 – 430 红外线 光通信系统 (7 – 0.7 ?m) 430 – 750 可见光 光通信系统 (0.7 – 0.4 ?m) 750 – 3000 紫外线 光通信系统 (0.4 – 0.1 ?m) 注：kHz = 103 Hz, MHz = 106 Hz, GHz = 109 Hz, THz = 1012 Hz, mm = 10-3 m, ?m = 10-6 m 麦克斯韦方程组 介质的电磁性质方程 电磁场边值关系 波动方程 一维电磁波的场解 光波的表示与传播特性 高斯光束 作业 P40. 题2，题8 1、单层膜 1 2 3 4 n0 d n1 n2 r01 r10 t01 t10 i1 总振幅反射系数 斯托克斯定律 膜系折射率结构为 的单层光学薄膜在忽略薄膜的吸收时，薄膜的反射系数和透射系数分别为： 其中 为薄膜上表面相继两反射光束的相位差。 n nG h 正入射时的反射率为： (m为整数) 当反射光满足相消干涉时，在正入射情况下的反射率为： 可见： 起增透作用； 起增反作用。 要实现单层增透(增反)效果最好，需要使界面多束反射光发生相消(相长)干涉，由此得： 1、要反射率为0，必须满足薄膜的光学厚度等于指定的波长的四分之 一，但白光入射这个条件不能对所有的波长都同时满足，因此对助视仪式器的增透膜，常把光学厚度控制为绿光的四分之一波长，由于干涉相消反射率大大减弱，而偏离绿光