用于构造非金属全向多层反射镜的方法

摘要

本发明提供一种用于构造用于任何预定波长或波长范围的全向非金属反射镜的方法，其包括以下步骤：A)定义包括不同非金属材料的至少两层的结构，基本矩阵关联于每层，基本矩阵包括层的物理参数和穿过所述层的光的参数；B)从对步骤A)中定义的结构应用n次的代换序列σ产生包括N层的另一结构，矩阵Sj关联于每层j(j从1到N)，矩阵Sj包括所讨论的层的物理参数和穿过所述层的光的特征；C)基于N个矩阵Sj并使用由代换序列σ定义的分块递归技术，计算表示步骤B)中产生的结构的矩阵MN，然后对矩阵MN计算透射系数T；D)确定所产生的透射系数T是否使步骤B)中定义的结构能够有资格成为反射镜。

主权项

一种用于一波长或任意但预定的波长范围的全向非金属反射镜的构造方法，该反射镜包括至少两层不同非金属材料，所述方法包括以下步骤：A)定义一基本结构，该基本结构包括至少两层不同非金属材料，a和b，其中每层关联于基本矩阵，所述基本矩阵包含所述层的物理参数，特别是厚度da、db和折射率na、nb，以及穿过所述层的光的参数，特别是波长λ和入射角θ；B)借助于此基本结构和被应用n次的选定代换σ，由下列项定义异质结构：它的层数N，由σ的迭代确定的这些层的排列，以及在所述基本矩阵中涉及的每层的所述物理参数，以及在此异质结构中，每层j(j从1到N)关联于它的转移矩阵Sj，所述转移矩阵Sj包含所考虑的层的物理特征(厚度、折射率)以及穿过它的光的特征(波长、入射角、TE或TM模式)；C)通过由σ定义的分块递归并根据它们的排列通过分块递归(或BBR)，使用计算机对所述参数(θ、λ、da、db、na和nb)的每个值计算所述基本矩阵的乘积，MN＝SN SN‑1 SN‑2......S2 S1以获得步骤B)中定义的所述异质结构的转移矩阵MN，借助于所述转移矩阵MN，通过下列公式来计算它的透射系数T： T = 4 ( ( TrM N ) 2 + ( aTrM N ) 2 ) 其中，TrMN是所述矩阵MN的迹而aTrMN是它的逆迹，D)将所获得的所述透射系数T与根据所述反射镜的预想的用途而选择的阈值Tthresh相比较，以及：‑对于所述TE模式和所述TM模式，在所考虑的波长处(或波长范围的各处)，如果对于位于θ1和θ2之间的任何入射角θ(其中，θ1和θ2本身在0°和90°之间)，所述透射系数T低于所述阈值Tthresh，则所述结构是对具有位于θ1和θ2之间的入射角θ的光的全向反射镜；‑对于所述TE模式或者对于所述TM模式，在所述波长处或在所考虑的波长范围中，如果对于位于θ1到θ2之间的至少一个入射角θ，所述透射系数T高于所述阈值Tthresh，则所述结构没有获得反射镜，并且然后根据B)定义另一异质结构，以及重复步骤C)和D)直到获得反射镜，否则根据A)定义另一基本结构，以及此后重复步骤B)、C)和D)。