单轴晶体的折射率

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单轴晶体中反射和透射系数的表述方法 专业：光信息科学与技术 姓名：褚宏观 学号：2011412220 指导老师： 宋连科教授 ：本文根据电磁场边界条件，讨论了当光从各向同性介质入射到各向异性介质的单轴 摘要 晶体，且入射光平行与入射面时，其反射系数和透射系数的表述方式。 , ：单轴晶体，反射系数，折射系数电磁场边界条件。 关键词 1引言 过折射率椭球中心做椭球的圆截面，通过圆截面的中垂线称为晶体的光轴。如果 只能截出一个圆，便对应一个光轴，这类晶体为单轴晶体。在七大类晶体中，三 【8】 角、四角、六角结构均为单轴晶体。光从各项同性介质射向各向异性的单轴 晶体界面上振幅的反射和透射系数，是一个很重要的理论问题，在光学仪器设计 和激光通讯、加工等现代光学技术领域内有着极其广泛的应用。对于各项同性介 质而言，光在界面上的反射和折射遵守反、折射定律；光的反射系数满足菲涅尔 【4】 公式。在单轴晶体中，光分为寻常光（o光）和非常光（e光），o光、e光都 为线偏振光 ；在各项异性介质表面发生折射（反射）时，将产生两束光，一束 o光，一束e光。很多文献对于单轴晶体的反射系数和透射系数有了一定的注解。 本文根据电磁场边界条件，讨论了当光从各向同性介质入射到各向异性介质的单 轴晶体，且入射光平行与入射面时，其反射系数和透射系数的表述方式。 2、坐标系统的选取以及晶体光学中的有关公式的说明 2.1 坐标系的选取和说明 假设单色光从各向同性介质射向各向异性的单轴晶体，P是两种介质的分界面， 1 则由界面法线oy以及晶体光轴oz组成的是该单轴晶体的主截面P，对于单轴 13 晶体来说，它的另一个主轴oy的方向是可以任选,在此我们就选择oy轴在该主 截面内，这样oy、oy、oz轴三轴处于同一平面。由图1可见，β是光轴oz和 1 界面P间的夹角，而α是单轴晶体主截面P和入射面(其坐标系为 1之3 ）之间的夹角。两个坐标系之间有如下关系：首先绕轴旋转β角得到xyz 12 坐标系，然后再绕oy轴旋转α角得到坐标系。 1 、、、分别代表入射光、反射光以及晶体中折射的光和光的波法线 方向，则角和是入射角和晶体内光的波法线折射角。设晶体光轴在入射