[发明专利]具有折射率轴向非均匀性的光学材料光谱性能计算方法

权利要求书

1.一种具有折射率轴向非均匀性的光学材料光谱性能计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：设定光学材料表面光滑；

S2：确定复折射率的非均匀性方程；

S3：根据非均匀性方程分别计算光学材料的两个表面的折射率；

S4：在入射角为θ₀、入射介质的折射率为N₀的情况下，计算入射介质和光学材料的两个表面等效折射率；

S5：在入射角θ₀的情况下，计算光学材料第一表面的反射率；

S6：在入射角θ₀的情况下，计算光学材料第二表面的反射率；

S7：将平行平板的光学材料进行平面切片，计算平面切片的折射率复折射率；

S8：计算平面切片的等效折射率和等效消光系数；

S9：根据步骤S8计算基底的等效折射率和消光系数；

S10：计算轴向折射率非均匀的光学材料内透过率；

S11：基于线性叠加原理，计算光学材料的光谱特性，包括反射率和透射率。

2.如权利要求1所述的具有折射率轴向非均匀性的光学材料光谱性能计算方法，其特征在于，所述步骤S2中，非均匀性方程为抛物线方程，如公式(1)所示：

N(λ,x)＝N_mat(λ)+B₁x+B₂x²+B₃x³+B₄x⁵ (1)

N(λ,x)为材料内任意平面位置x的折射率，N_mat(λ)为材料的无缺陷折射率，B₁～B₄为折射率梯度方程的系数。

3.如权利要求2所述的具有折射率轴向非均匀性的光学材料光谱性能计算方法，其特征在于，所述步骤S3中，光学材料第一表面的折射率为N_a(λ)＝n_a(λ)-i×k_a(λ)，第二表面的折射率为N_b(λ)＝n_b(λ)-i×k_b(λ)；第一表面的折射率和第二表面的折射率均为复数。

4.如权利要求3所述的具有折射率轴向非均匀性的光学材料光谱性能计算方法，其特征在于，所述步骤S4中，入射介质和光学材料的两个表面等效折射率计算如下：

入射介质的等效折射率为：

光学材料第一个表面的等效折射率为：

光学材料第二个表面的等效折射率为：

确定折射角使用菲涅尔定律：

N₀cosθ₀＝N_asinθ_a＝N_bsinθ_b (5)

其中，N_0,s,p表示S-偏振、P-偏振的等效折射率，N_a,s,p表示材料第一表面S-偏振、P-偏振的等效折射率，θ_a为第一表面的折射角，N_b,s,p表示材料第二表面S-偏振、P-偏振的等效折射率，θ_b为第二表面的折射角。

5.如权利要求4所述的具有折射率轴向非均匀性的光学材料光谱性能计算方法，其特征在于，所述步骤S5中，在入射角θ₀的情况下，计算光学材料第一表面的反射率：

N_a,s和N_a,p分别表示第一表面的S-偏振和P-偏振的等效折射率，N_0,s和N_0,p分别表示入射介质的S-偏振和P-偏振的等效折射率。