鲁阿德递推法的Matlab编程开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

此次毕业设计的选题为“鲁阿德递推法的matlab编程”，主要偏向理论实现方面。鲁阿德递推法是基于多层膜分光特性计算的方法，通过将多层膜视为等效界面求出反射系数与反射率，再递推而最终求得整个膜系的反射系数与反射率。但当多层膜的层数较大时（目前有的多层膜的层数多达几十层），反射率的表示式将非常复杂，具体的计算只能交由电子计算机完成，此次设计便是通过matlab编程对多层膜分光特性进行计算仿真，并设计膜系。

众所周知，当一束光从空气中垂直入射到玻璃板上时，在传播过程中光能会出现损失的情况，由此可以想象在比较复杂的光学系统中会存在较大的光能损失，欲消除或减少反射，有效的办法就是镀膜。光学薄膜是由膜的分层介质构成，通过界面传播光束的一类光学介质材料，现已广泛应用于光学和光电子技术领域。传统的光学薄膜以光的干涉为基础，利用材料的不同特性对光线产生不同行为分为反射膜、增透膜、滤光膜、纳米光学薄膜、偏振膜、分光膜和位相膜等。随着激光技术和信息光学的发展，一系列新型光学薄膜也应运而生，比如金刚石及类金刚石膜。我们理想中的光学薄膜应该表面光滑，膜层之间的界面呈几何分割，并且膜层的折射率在界面上可以发生跃变而在膜内连续，介质可透明可吸收，可法向均匀亦可法向不均。但是实际应用中，薄膜要比理想薄膜复杂的多，膜层之间的相互渗透会形成扩散界面，由于膜层的生长、结构、应力等原因，形成了薄膜的各向异性，在制备时，薄膜的光学性质和物理性质偏离大块材料造成其粗糙的表面和界面，从而导致光束漫散射。

目前我国许多的企业在进军学薄膜产业，但生产的产品质量良莠不齐，基础研究与针对相关的设计开发得不到充分重视，与国外相比在技术、设备、原料等方面还有很大的差距，依赖进口原料设备，关键环节生产技术、经验的缺少使得我国产品以中低档为主。随着光学薄膜技术的不断扩展，近年我国在空间上的应用也得到了扩展并发展出空间光学薄膜技术。中国科学院院士、中国光学学会理事长周炳昆在全国光学大会上也说我国目前的光学研究总体上已达世界先进水平，在某些领域的应用研究已经和发达国家处一起跑线上。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容和目标

此次研究的课题为“鲁阿德递推法的matlab编程”，基本内容是计算多层膜的分光特性，从而递推计算出第一层膜的反射率与反射系数。递推法中利用了等效，对一个k层的多膜系，知道各膜层的折射率、厚度以及分界面的反射系数，从与基片相邻的膜层开始，用等效分界面替代，再以此类推直至与空气相邻的膜层，最终求得整个膜系的反射率与反射系数。因为在计算方面，当多层膜的层数较大时，反射率以及反射系数的求解非常复杂，具体的计算只能通过电子计算机完成，因此此次研究的目的就是通过matlab仿真计算出整个膜系的反射率与反射系数，分析特性设计较为实用的多层膜系。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，熟悉任务，开展调查研究，完成开题报告。

第4－13周：将鲁阿德递推法编写成matlab程序；分析一些典型膜系的r(λ)特性，并设计出一些较为实用的多层膜系。

期间，第5－10周：同时进行外文文献的翻译。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]macleod,h.a..thin-filmopticalfilters(4thed)[m].bocaraton:crcpress,2010.

[2]梁铨廷.物理光学(第3版)[m].北京：电子工业出版社，2008.4.

[3]卢进军，刘卫国.光学薄膜技术[m].西安：西北工业大学出版社，2005.10.