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建立非平行光入射多层膜的模型，给出了在圆形光束锥角入射时的薄膜特性表达式，对三类典型光学薄膜即多腔滤光片、非偏振分光薄膜和非偏振截止滤光薄膜的特性进行了数值实验。研究结果表明：随着光束入射锥角的增加，多腔滤光片的影响是中心波长向短波方向移动，透射率下降和通带形状退化；非偏振分光薄膜的S和P偏振透射率增加，宽带波纹度增加；非偏振截止滤光薄膜的通带透射率出现周期振荡，S偏振的通带波纹度大于P偏振，通带波纹度总体具有增加的趋势，过渡区的陡度具有变大的趋势。