[发明专利]一种球面光学多层膜元件的光学特性获取方法

摘要

本发明属于光学技术领域，具体涉及一种球面光学多层膜元件的光学特性获取方法。该方法首先将入射光的能量在球面入射光照射面积上均分，然后分别针对平行光入射和点状光源入射的情况，建立球面任意环带上的光线入射角与环带位置坐标的关系，计算出所有球面环带上的光学特性，最后对球面的二重积分进而获得整个球面上的光学特性。该方法对于所有球面面形的光学透镜表面薄膜计算和分析具有普适性。

主权项

1.一种球面光学多层膜元件的光学特性获取方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤1：假设球面表面的是光滑的，表面粗糙度远小于工作波长，不考虑表面造成的散射损失；步骤2：定义球面的相关参数为：透镜的口径2rs，球面的曲率半径为R，球冠的高度为h；步骤3：对球面上的光能量进行均化分布，球冠内的能量密度Sa为：步骤4：光束入射的方向主要分为以下两类：第一类是平行光入射，光的波阵面为平面，第二类是从球面的焦点位置出射到球面，光的波阵面为球面。；在第一种情况下，球面上任一环带所确定的半径r上的入射角为：在第二种情况下，入射点到球面顶点的距离为f，则球面上任一环带所确定的半径r上的入射角为：步骤5：根据薄膜光学的原理，计算出在任意r以及波长λ的反射率光谱R或透射率T光谱特性为：X(r,λ)＝R(r,λ)or T(r,λ)   (4)步骤6：在入射光斑照射的表面在下方投影区域的面积S上进行二重积分，即可得到整个球面的光谱特性：步骤7：对光照射的投影区域进行分析，在球冠的环带的积分半径从0到r_s，在投影区域内方位角积分从0到2π，因此整个球面的光谱特性写成下式：