2  光学薄膜干涉原理

最著名的的光学干涉实验，自然是英国物理学家托马斯.杨1801年在实验室里观察到干涉现象的实验，即大家熟知的杨氏干涉实验。这是最早人为实现的光的干涉实验。现代社会对于薄膜干涉的研究，也只是在此基础上架构上的进一步拓展延伸。

2.1  干涉原理

光的干涉是指两个或者多个光波（光束）在某区域相互叠加，且在叠加区域出现的各点强度稳定的强弱分布的现象。光的干涉现象是光的波动过程的基本特征之一，同时也是物理光学研究的主要对象之一。但是，只有两个振动方向相同、频率相同的单色光波叠加时才能发生干涉现象。而两个独立的、彼此无关联的普通光源不会发生干涉现象。因为其光波复杂多变，基本不可能观察到干涉现象；只有以同一光波分离出的两个光波，经过不同光程相遇时才有可能发生光的干涉现象。

    如两束叠加光波的位相差固定不变，振动方向和频率相同，在叠加区域内各点的平均强度不能恒等于两光波强度之和，则可以称为相干光波，相应的光源称为相干光源。

一般有两种方法用来实现光波分离。第一种是通过一定的方法把光波分割为两个部分，比如利用折射或反射或者让光波通过两个并排的小孔。这种方法也称作分波前法，其典型的代表是杨氏干涉实验。第二种方法称作分振幅法，它是利用两个部分反射的表面通过振幅分割产生反射光波或透射光波，由反射光或透射光叠加可以产生光的干涉现象。薄膜干涉即为分振幅法实现的干涉，根据薄膜的几何特点不同，可分为等倾干涉和等厚干涉。

2.2  等倾干涉

等倾干涉是薄膜干涉的一种，它是当不同倾角的光入射到折射率均匀，上、下表面平行的平行平板上时，倾角相同的光经过上、下表面反射（或折射）后相遇形成的同一条干涉条纹，不同的干涉条纹对应着不同的倾角，这种干涉称为等倾干涉。许多光学器材表面镀膜的技术，就是对等倾干涉原理的应用。

2.2.1  平行平板产生的等倾干涉

等倾干涉是利用一块平行平板实现的。所谓平板，是指受两个表面限制而成的一层透明物质，最常见的情形就是玻璃平板和夹在两块玻璃板间的空气薄层[2]。

如下所示，点光源发出的光照射在平行板上，一束光经平行板上表面反射；另一束光受上表面折射下表面反射，再经过上表面折射与第一束光相交于P点，设P点在某一平面E上。当两束光的单色性足够好，则可以在屏幕E上观察到到清晰的干涉条纹。