當干涉膜層用于斜入射時(shí)，會(huì )產(chǎn)生強烈的的偏振效應，封閉的膠合棱鏡內的干涉膜層更是如此。這種效應是由于要求電場(chǎng)和磁場(chǎng)在膜層的每一界面上的切向分量均連續的結果。對于S偏振光，電場(chǎng)垂直入射界面，每層的有效折射率等于實(shí)際的折射率乘于各自折射角的余弦；對于P偏振光，電場(chǎng)平行入射界面，每層的有效折射率等于實(shí)際的折射率除于各自折射角的余弦。正因為如此，我們也利用這種偏振效應設計了各種類(lèi)型的偏振分光鏡。
偏振分光鏡的設計原理是尋找一個(gè)入射角，當一束平行光線(xiàn)以這個(gè)角度入射時(shí)，基片和膜層對P偏振光的反射率是相同的，這個(gè)特殊的角叫膜層的布儒斯特角。這種條件下，P偏振光的反射率完全消失，兩種材料交替迭加構成的多層膜堆，對P偏振光將不產(chǎn)生任何反射。
對于實(shí)際的薄膜材料，光線(xiàn)從一高折射率介質(zhì)入射到多層膜時(shí)，才能實(shí)現這一條件。因此，這種多層膜通常是膠合在玻璃棱鏡的中間。所以，只有P偏振光的有效折射率是相等的，兩種不同的材料才能滿(mǎn)足布儒斯特角的條件。
當有效折射率：nL/cosqL=nH/cosqH
且符合折射定律：nL*sinqL=nH*sinqH= no*sinq o
即：no*sinq o=nH*nL/(n2H+ n2L) 1/2
這樣只要給定高、低材料的折射率，指定角度選玻璃基片或者指定玻璃基片選入射角度，便很容易實(shí)現偏振分光棱鏡的設計與制備。
下面是以45度入射，用nb2o5和sio2設計的曲線(xiàn)：
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