表面粗糙度对求解薄膜光学常数的影响开题报告

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1. 研究目的与意义（文献综述）

物质光学常数是决定物质光学性能的核心基本参数，在实际的应用中，经常需要导入准确的光学参数来预测光在系统中的传播，进行理论学习和研究，为实验提供很好的指引。这一研究在薄膜系统中的应用尤为广泛，但是薄膜的光学常数与薄膜材料本身的制备以及所导致的结构性能密切相关，而准确的光学参数直接决定了模拟的准备性，所以求得实际薄膜材料光学常数非常重要。

根据麦克斯韦方程组，均匀介质中的折射率定义为光在介质中传播速度除以真空光速。当介质导电时，有复折射率n=n-ik，其中(n,k)即为光学常数，消光系数k表示此时光为衰减波，介质存在光吸收^[1]。不同介质的光学常数随波长的变化规律各异^[2]。

根据菲涅尔公式及场在界面的边界条件，可以列出电矢量在界面两侧关系的矩阵，这与界面处的透射率、折射率有关。电矢量在薄膜内两侧的关系可以用带相位因子的矩阵表示，这与薄膜厚度，折射率，角度等有关。由此我们可以得到任意层薄膜电场矢量之间的关系，即为传输矩阵^[3]，这是一个有关薄膜光学常数(n,k)的参数矩阵。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

理论调查：查阅相关文献资料，理解和掌握课题工作的光传输矩阵原理，了解国内外相关研究概况和发展趋势，了解选题对成本以及环境等的影响。

提出方案：在调研的基础上分析表面粗糙度对薄膜中光传播的影响以及对求解光学参数的影响。引入矫正因子，使用修正后的模型，优化实际薄膜光学参数的求解。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备，确定技术方案，并完成开题报告。

第4－5周：按照设计方案，完成英文文献的翻译，并进一步深入了解课题的背景资料和掌握所需实验工具。

第6－10周：按照设计实验方案，完成相关工作，初步整理分析数据。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 唐晋发 顾培夫 刘旭 李海峰. 现代光学薄膜技术[m]. 浙江大学出版社, 2006.

[2] elizalde e, rueda f. on the determination of the optical constantsn(λ) and α(λ) of thin supported films[j]. thin solid films, 1984, 122(1):45-57.

[3] 顾培夫. 光学薄膜的电场分布与光学损耗[j]. 光学学报, 1983, 3(9).