Vo1．24，No．12第24卷第l2期光学学报December，20042004年12月ACTAOPTICASINICA文章编号：0253—2239(2004)12—1701—4非常偏振光在单轴晶体表面的反射一透射研究*宋哲刘立人周煜刘德安(中国科学院上海光学精密机械研究所，上海201800)摘要：为分析非常偏振光在晶体表面的能量损耗，给出一种求解反射率和透射率的方法，即根据电磁场的边值关系以及晶体的双折射和双反射现象，求解晶体光轴在入射面内时，非常偏振光从各向同性介质入射到晶体和从晶体出射到各向同性介质两种情况的反射率和透射率的方法，并给出反射率和透射率的解析解，同时得到对于晶体光轴在入射面内的情况，光轴的取向对非常偏振光反射率的大小几乎没有影响，但对产生全反射的l临界角影响较大的结论。实验上用LiNbO。晶体验证了非常偏振光从各向同性介质入射到晶体时的反射率公式。求解方法简单实用，所给的表达式具有一般性，可以直接使用。关键词：物理光学；反射率；透射率；双折射；菲涅耳反射中图分类号：043文献标识码：AReflectionandTransmissionofExtra0rdinaryBeamatUniaxialCrystalSurfacesSongZheLiuLirenZhouYuLiuDean(ShanghaiInstituteofOpticsandFineMechanics，TheChineseAcademyofSciences，Shanghai201800)(Received26June2003；revised6April2004)Abstract：Foranalyzingtheenergylossofanextraordnarybeamatcrysta1surfaces，asimplemethodiSproposedtocalculatethec0rresp0ndingreflectivityandtransmissivity．Accordingtotheboundaryrelationsoftheelectromagneticfield，andbasedonthephenomenaofdoublerefractionanddoublereflectionincrystals，thereflectivityandtransmissivityarededucedatboundarywhenanextra0rdinarvbeamiSincidentfromanisotropicmediumuponacrystalorfromacrystaltoanisotropicmediumwithopticalaxisintheincidentplane．Thechangeofthedirectionoftheopticaxishasinfluenceonthecriticalangle0butlittleinfluenceonreflectivity。Thereflectivityfore．beamincidentuponacrystalfromanisotropicmediumiSexperimentallyverifiedwithLiNbOcrysta1．Theformulategiveninthispaperaregeneralandrepresentatve．Keywords：physicaloptics；reflectivity；transmissivity；doublerefraction；Fresnelreflection1引言只适用于光在两种各向同性介质分界面上的反射和在光学系统中，菲涅耳反射是引起能量损耗的折射。而晶体是光学各向异性介质，当光波入射到一个重要因素，反射率和透射率是反映反射光、折射晶体和从晶体出射时，在晶体中将发生双折射和双光与入射光之间能量关系的两个参量。人们熟悉的反射现象，因此对于非常偏振光已有的公式都不再表示反射光、折射光与入射光振幅和相位关系的菲适用。Wooten[3“]利用电磁场理论来分析光从空气涅耳公式以及表示能量关系的反射率和透射率。入射到晶体时界面的菲涅耳反射，给出三种特殊情况的反射率，即晶体光轴垂直入射面、光轴垂直界面*国家自然科学基金(60177016)、国家科技部和光轴在入射面内并平行界面三种情况的反射率。(2002CCA03500)资助课题。本文根据电磁场边值关系以及晶体的双折射和双反E-mail：zhesong@eyou．corn射现象，分析了光轴在入射面内并与界面成任意角收稿日期2003—06—26；收烈修改稿日期2004—04—06时，非常偏振光从各向同性介质入