文档介绍：光学系统中的光能损失
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汇报人：
二、反射损失计算
反射系数：介质分界面上反射光通量和入射光通量之比，称为反射系数ρ。
1、折射透镜介质界面反射损失
假定入射光通量为Φ，折射光通量为Φ`，反射光通量为Φ``，根据能量守恒定律有：
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根据反射系数定义有：
将该式代入
对光学折射透镜的第一表面来说，有如下的关系式：
二、反射损失计算
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此时不考虑吸收损失，则从第一表面折射的光通量Φ1`，便是第二表面入射光通量Φ2，即：
因此对第二表面应用与第一个表面相同的分析方法有：
二、反射损失计算
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这样将二个折射面的反射光能损失合起来，从透镜最终出射的光通量为：
如果光学系统有K个折射面，则从最后一个折射面出射的光通量为：
由此得到只存在折射光学元件，只考虑折射面的反射损失时的光学系统的透过率为：
二、反射损失计算
2、反射镜的光能损失
对于光学系统中有反射镜时，此时反射的光能不是损失的光能，而是进入光学系统的有效能量。
假定入射光通量为Φ，则进入光学系统的有效光通量即反射光通量：ρ×Φ
二、反射损失计算
如果在光学系统中有m个反射镜（反射系数相同），则进入光学系统的有效光通量为：
如果在光学系统中有m个反射镜，则对只有m个反射光学元件时的光学系统透过率为：
二、反射损失计算
这样光学系统中由折射面造成的反射损失和反射镜的光能损失综合考虑，可以得到光学系统透过率为：
三、光能的吸收损失计算
光通量和通过的介质的厚度有关，随厚度增加而减少。如图所示，我们在介质中取出一个无限小的簿层dl,
当光通量为Φ的光通过厚度为dl的簿层时，光通量变化了dΦ,显然该变化为负的。则有下式
Φ
Φ1`
Φ+dΦ
Φ2
l
三、光能的吸收损失计算
将上式变为：
仍以单折射透镜为例，透镜厚度为l，对上式两边分别积分，得：
结果为：
三、光能的吸收损失计算
整理得：
令：
如果透镜材料的厚度l=1,则：
则：
三、光能的吸收损失计算
P——代表单位长度的介质出射光通量与入射光通量的比值，称为介质的透明系数。
四、同时考虑反射和吸收损失时的计算
仍以单折射透镜为例。如果同时考虑反射损失和吸收，则从第二表面出射的光通量为：
该透镜的透过率为：
四、同时考虑反射和吸收损失时的计算
如果一个光学系统中有m个折射面、s种介质，n个反射元件，则该光学系统的透过率：
不同的介质材料对光的反射率有不同的影响。下图是不同折射率的介质的反射率。
五、介质折射率及光线入射角对反射率的影响
五、介质折射率及光线入射角对反射率的影响
同样在不同的入射光线入射时，同一材料的光学元件的反射率也不同。下图是不同入射角时某材料光学元件的反射率。
反射镜一般是在玻璃材料的表面镀反射膜，以实现光反射的目的。对于具有金属镀层的反射镜,所产生光能损失是由于一部分被反射层吸收和散射。光能损失的大小随所镀物质的种类和工艺方法而不同。不同反射膜层的反射系数和机械物理性能可以在《光学仪器设计手册》中查到。目前最常用的真空镀铝后氧化加固或化学镀银后镀铜，再加保护漆。
六、两种典型反射镀层的反射镜
镀铝反射镜用于光学零件外表面反射，镀银反射镜用于光学零件内表面反射。，。。冕牌玻璃、,。将这些数据代入透过率公式，得到计算光学系统透过系数τ的公式如下：
六、两种典型反射镀层的反射镜
N1——镀铝面数；
N2——镀银面