《薄膜光学与技术》2012期末考试试题A-答案.doc
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1、2012-2013学年第1学期薄膜光学与技术期末考试试题(A卷)参考答案及评分标准一、 填空题 (每空1分,共24分)1、在折射率为3.5的基底表面镀单层减反射膜,对于4000nm的光波,理论上能达到最佳减反射效果的薄膜折射率为: 1.8708 ,需要镀制的薄膜光学厚度为 1000 nm。2、若薄膜的折射率为n,光线在薄膜内的折射角为,则s、p光的修正导纳分别为 ncos 、 n/cos 。3、对于波长为的光来说,单层膜的光学厚度每增加 /4 ,薄膜的反射率就会出现一次极值变化。当薄膜的折射率小于基底折射率时,出现的第一个反射率极值是 极小 (极大、极小)值。4、虚设层的形成条件是: 薄膜的光
2、学厚度等于半波长的整数倍 。5、周期性对称膜系(pqp)s的等效折射率和 基本周期/pqp 的等效折射率完全相同,其等效位相厚度等于 基本周期的s倍 。6、折射率为n1,光学厚度为0/4,基底的折射率为ns,那么,该单层膜与基底的组合导纳为: 7、介质高反射膜的波数宽度仅与两种膜料的 折射率 有关,折射率 差值越大 ,高反射带越宽。8、热偶真空规是通过测量温度达到间接测量 真空 的目的。9、镀膜室内真空度高表明气体压强 小 ,真空度低则气体压强 大 。10、薄膜几何厚度的监控通常用 石英晶振 膜厚仪来实现,光学厚度常常采用 光电 膜厚仪来监控。11、采用PVD技术制造薄膜器件时,薄膜折射率的误
3、差主要来自三个方面: 膜层的聚集密度 、 膜层的微观组织物理结构 、 膜层的化学成分 。12、改善膜层厚度均匀性的措施包括 旋转夹具 和 膜层厚度调节板 。13、采用光电极值法监控膜厚,如果需要镀制光学厚度为900nm的薄膜,在500-700nm范围内,可以选取的监控波长为 600 和 514.3 nm。二、辨析题:先回答以下说法是否正确?然后说明理由或修改正确。(15分)说明:以上各题判断正确1分,原因叙述正确或修改正确2分(对于正确的表述,可以不说明原因)。叙述不完全的根据实际情况酌情给分。1、膜层的有效位相厚度表示为: ,当光波斜入射时,对于s光和p光而言,要分别代入修正后的折射率值进行
4、运算。答:错误。膜层的有效位相厚度表示为: ,当光波斜入射时,无论对于s光和p光而言,折射率值均是同一个值。2、介质高反射膜无论入射角下多大,其s偏振和p偏振光所对应的带宽都是相同的。答:错误。介质高反射膜在垂直入射条件下,s偏振和p偏振光所对应的带宽都是相同的;而在斜入射条件下,由于s偏振和p偏振光的修正导纳不同,从而导致其带宽也不同,此时,s偏振光所对应的带宽大于p偏振光所对应的带宽。3、测量镀膜样片的透射率时,将镀膜面向着光源和背对光源测得的结果相同。答:正确。透射率测量与测量方向无关,无论膜层是否存在吸收。4、膜系G/M2HLHLHL/A中,低折射率膜层的几何厚度均为。答:错误。膜系中
5、,低折射率膜层的光学厚度均为,而不是几何厚度。5、PVD真空镀膜机的真空系统,一般需要一台扩散泵就可以完成抽气过程。答:错误。要达到PVD镀膜的真空度,一般需要机械泵(低真空泵)和扩散泵(高真空泵)组合抽气才能达到。三、问答题 (每题7分,共21分)1、什么是单层介质膜层反射率的双重周期性?其周期性的主要特点有哪些?答:单层介质膜的反射率会随着薄膜位相厚度的变化而呈现周期性变化(2分);当膜厚确定后,随着光波波长的变化,反射率会随之发生周期性变化(2分)。随厚度变化的周期呈现间隔相等,而随波长变化的周期不等,波长越大,周期越长。如将波长转化为光波频率,则随频率不同,反射率的周期是等间隔的(1分
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