光學薄膜是利用薄膜對光的作用而工作的一種功能薄膜，光學薄膜在改變光強方面可以實現(xiàn)分光透射、分光反射、分光吸收以及光的減反、增反、分束、高通、低通、窄帶濾波等功能。光學薄膜的種類有很多，這些薄膜賦予光學元件各種使用性能，在實現(xiàn)光學儀器的功能和影響光學儀器的質(zhì)量方面起著重要的或者決定性的作用。

傳統(tǒng)的光學薄膜是現(xiàn)代光學儀器和各種光學器件的重要組成部分，通過在各種光學材料的表面鍍制一層或多層薄膜，利用光的干涉效應來改變透射光或反射光的光強、偏振狀態(tài)和相位變化。薄膜可以被鍍制在光學玻璃、塑料、光纖、晶體等各種材料表面上。它的厚度可從幾個nm 到幾十、上百個μm。光學薄膜可以得到很好的牢固性、光學穩(wěn)定性，成本又比較低，幾乎不增加材料的體積和重量，因此是改變系統(tǒng)光學參數(shù)的首選方法，甚至可以說沒有光學薄膜就沒有現(xiàn)代的光學儀器和各種光學器件。在兩百多年的發(fā)展過程中，光學薄膜形成了一套完整的光學理論—薄膜光學。光學薄膜已廣泛應用于各種光學器件(如激光諧振腔、干涉濾波片、光學鏡頭等)，不僅如此它在光電領(lǐng)域中的重要作用亦逐漸為人們所認識。

1.減反射膜

假定光線垂直入射在表面上，這時表面的反射光強度與入射光的強度比值(反射率)只決定于相鄰介質(zhì)的折射率的比值：

折射率為1.52 的冕牌玻璃每個表面的反射約為4.2%左右．折射率較高的火石玻璃則表面反射更為顯著。這種表面反射造成了兩個嚴重的后果：光能量損失使象的亮度降低；表面反射光經(jīng)過多次反射或漫射，有一部分成為雜散光，最后也到達象平面使象的襯度降低圖象質(zhì)量，特別是電視、電影攝影鏡頭等復雜系統(tǒng)都包含了很多個與空氣相鄰的表面，如不鍍上增透膜其性能就會大大降低。

應用于可見光譜區(qū)的光學儀器非常多，就其產(chǎn)量來說占據(jù)了減反射膜的絕大部分，幾乎在所有的光學器件上都要進行減反處理。

單層減反膜是應用非常廣泛的薄膜，也是最簡單的膜系。考慮垂直入射的情況，即i = 0，并令