基于光学薄膜理论,采用光学特征矩阵法推导了空气隙Fabry-Perot(F-P)标准具高反射膜反射相移与入射角的数学模型,并用TFCalc膜系设计软件仿真分析了入射角范围在0°~3°时反射相移的变化,对数学模型进行了验证。结果表明,反射相移与入射角呈指数递增,入射角度在3°时反射相移为2.88×10 -3 rad。实验搭建了F-P干涉成像光路,测得F-P标准具间距为(2015.50919±0.00002) μm,相对误差限约为8.6×10 -9;与未考虑反射相移的测量结果[间距为(2015.50864±0.00082) μm,相对误差限约为9×10 -7]相比,测量准确度有了明显改善。

差分偏振损耗所导致的零偏直接影响四频差动激光陀螺性能。基于此,提出一种通过优化反射镜配置参数来有效减小差分偏振损耗的方法。基于琼斯矩阵,通过求解自洽方程,数值分析了四频差动激光陀螺反射镜参数及非共面折叠角对差分偏振损耗的影响,讨论确定了反射镜的较优参数配置。数值计算结果表明,反射镜反射相移对差分偏振损耗影响最为显著。当4个反射镜反射相移和为0且正负反射相移互相抵消时,差分偏振损耗为0,这对减小差分偏振损耗的工程化应用具有重要参考意义。

腔内模式椭圆偏振态和磁场是激光陀螺产生磁致误差的两个必要条件，减小腔内模式椭圆率是降低激光陀螺磁灵敏度的重要途径。基于琼斯矩阵的谐振腔理论，提出了建立自洽方程的位置原则；提出了自洽方程求解中起振模式的选取方法；形成了准确、完善的腔内模式椭圆率计算公式。采用数值分析法，分析了平面腔激光陀螺反射镜参数及光路非共面误差对腔内本征模式偏振态的影响机理；提出了两种通过配置反射镜反射相移减小腔内模式椭圆率的新方法。

为了解决渐变折射率反射膜表面电场不为0，容易造成表面损伤的问题，提出了反射相移补偿方法，即不引入另外界面，在渐变折射率反射膜表面增加一层适当厚度的均匀膜，来降低渐变折射率反射膜的表面电场。结果表明，该方法确实降低了渐变折射率反射膜的表面电场；缺点是导致了渐变折射率反射膜中心波长的略微漂移，但该漂移相比于反射带宽而言可以忽略。该研究对制备高损伤阈值的渐变折射率反射膜具有参考价值。

提出了一种金属介质膜消偏振分光镜设计，采用针（needle）方法对该设计进行了优化处理，给出了消偏振分光镜的反射率与反射相移的计算机仿真结果，并分析了入射角对此消偏振分光镜性能的影响。消偏振分光镜在振幅和反射相位两个方面都达到了预期的目标，而未考虑透射相位。在540~560 nm的范围内，45°入射光线的2个偏振分量的反射率与目标反射率50%的偏差小于0.22%，反射相移小于0.29°。当入射角偏离1°时，其对2个分量的反射率影响较小，而对反射相移影响稍大。

采用特征矩阵法分别计算奇、偶数层布喇格反射镜的反射相移,利用反射时延与反射相移的关系给出了其穿透深度的表达式.采用电子束热蒸发的方法制备了结构为［HL］2H的布喇格反射镜,并制作了有机微腔器件,测量和计算了其透射光谱、反射相移和穿透深度,得到了微腔的有效腔长,测量值与实验值吻合较好,验证了该穿透深度公式的正确性.

为消除块状光学玻璃型电流传感器中反射相移对测量精度的影响,提出了一种折射率呈梯度分布的环形磁光玻璃传感头结构。该环形磁光玻璃的内外两侧均为折射率渐变层,中间为折射率均匀层。同时,为便于信号光的输入输出耦合,该环形磁光玻璃上有一定大小的开口。理论分析表明,在一定条件下,光线在环形磁光玻璃中传播时,可不再与玻璃和空气界面接触,从而可以有效地避免反射相移的影响,提高传感器的测量精度。通过数值模拟分析了环形磁光玻璃的结构参数对光线传播轨迹以及有效初始角的影响。结果表明,通过合理设计环形磁光玻璃的结构参数,可以得到具有较大有效初始角且无反射相移的高灵敏度磁光玻璃型电流传感器。

针对金属反射相移计算时电磁波相位符号表述混乱导致错误的穿透深度计算结果现象，通过理论推导得出电磁波两种相位表述符号下对应的金属复折射率有两种不同形式，从而导致金属反射相移位于不同的象限，穿透深度和反射相移之间的关系式也相应的有两种结论.并通过调节Ag膜的厚度制作了一系列对称全金属λ/2腔器件，器件结构为Glass/Ag/LiF/Ag.通过比较Ag膜穿透深度的实验结果和计算值，验证了其中一种金属穿透深度公式的正确性.

利用Macleod反射相移理论,模拟V-型腔457 nm Nd:YVO4蓝光激光器输出镜多层膜反射相位偏移。结合I类匹配LBO倍频晶体的倍频特性,讨论了输出镜反射膜对腔内基光偏振特性造成的影响,及其对I类相位匹配倍频效率的影响。研究发现,当基频光在输出镜处,入射角不大于15° 的情况下,造成的反射相移小于2° 。在近似相位匹配下,倍频效率相对于理想情况降低幅度不超过6%。