光学設計ノーツ 2  薄い膜による干渉・光学薄膜の基礎

今回は光学薄膜を理解する上で基礎となる、任意の屈折率を持った基盤平面上の、平面により構成される薄い膜による干渉について考える。一般的には反射防止膜を基礎的に理解するために良く用いられるテーマである。さらにここではちょっと踏み込んで、反射防止膜の解説を通じて波動の特質についても触れさせていただきたい。

1.薄い平面板としてのモデル

図1にある様に、媒質境界面番号を定め、基盤の屈折率をn2、厚さhの薄膜の屈折率をn1、薄膜の外側を空気n0=1とする。また、光波(無限に広がる平面波)が1から2へ進む場合の第一面における振幅透過率、振幅反射率をそれぞれ、t1,r1とし、第2面についても同様にt2,r2を定義する。光波が2から1に進む場合には上記割合にダッシュをつけて表現するものとする。すると、空気中に戻ってくる振幅urを得ようとすれば、初期入力複素振幅をu0、薄膜内を片道通過する際の光波の位相変化をδとして、・・・・・

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