光學(xué)薄膜及全反射結(jié)構(gòu)中有限光束的側(cè)向和橫向位移.pdf

1、有限光束在光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)的界面發(fā)生全反射時(shí)，反射光束會(huì)在入射面內(nèi)相對(duì)于幾何反射光束產(chǎn)生一段側(cè)向位移，在垂直于入射面的方向產(chǎn)生一段橫向位移。圍繞該位移現(xiàn)象，很多科學(xué)家都進(jìn)行了探索和研究。本文從解決位移問題的兩種方法——穩(wěn)態(tài)位相法和能流法出發(fā)，圍繞介質(zhì)薄膜和全反射結(jié)構(gòu)，討論了它們的原理及在解決位移問題中各自的優(yōu)勢(shì)和局限性，從而對(duì)位移的特性、產(chǎn)生機(jī)理等一系列問題進(jìn)行了深入研究。主要內(nèi)容包括以下兩個(gè)方面： 1.研究光束穿過(guò)非對(duì)稱薄膜

2、結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移特性，并探索位移形成的根本原因。首先，由穩(wěn)態(tài)位相法得出光束穿過(guò)該結(jié)構(gòu)的透射和反射位移，并討論位移特性。接著，采用高斯光束模型進(jìn)行數(shù)值模擬?？梢钥吹?，當(dāng)光束的透射、反射系數(shù)及薄膜厚度滿足一定條件時(shí)，透射光束和反射光束都能保持良好的高斯形，光束的位移特性也很清楚。可見，位移并非光束變形的結(jié)果。由于光束的平面波組分在薄膜中經(jīng)多次反射，產(chǎn)生不同的相移，因此位移的產(chǎn)生是平面波組分重構(gòu)、也即波束重構(gòu)的結(jié)果。 2.利用能流法討論