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光學百科-反射鏡

閱讀:87      發布時間:2025-4-23
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定義:
可以反射光的器件。

反射鏡是能夠反射光的光學器件。但是,只有當入射角等于反射角的光學裝置才稱為反射鏡(如圖1)。這表示衍射光柵等,并不能稱作反射鏡,盡管它們可以反射光。 
反射鏡表面不一定是平的,存在曲面反射的反射鏡。 

反射鏡的性質 
1:反射鏡反射光。
反射鏡具有一些基本的性質: 

  1. 反射率是反射光功率所占的百分比。通常它與波長和入射角有關,還與偏振方向有關。 

  2. 反射相位是反射光的相移,即光反射前后光產生的相位變化。相移與波長和偏振方向有關。如果s偏振和p偏振的相位變化不同(非垂直入射),那么即使入射光是純sp偏振,入射光偏振態反射后都會發生改變。 

  3. 反射鏡只工作于有限波長范圍,只有在該區域才能得到需要的反射率。該區域寬度稱為反射帶寬。帶寬值與入射角度、偏振態還有反射率允差有關。 

  4. 入射角范圍也是有限的,尤其是對于介質反射鏡。 

在許多應用中還需要考慮其他的一些性質: 

  1. 在激光器技術中需要很高的表面質量。表面平滑度通常用波長表征,例如λ?/?10。由于表面缺陷很大程度上是一個隨機現象,只能給出其統計學表征。對于小的局部缺陷,常用劃痕和坑"來表征。其中包含劃痕的最大長度(十分之一微米)和坑的最大半徑(百分之一微米)。例如,劃痕-坑的值為20-10表明劃痕的最大長度為2微米,坑的最大直徑為0.1微米。 

  2. 當采用高功率激光器時,需要考慮光學損傷閾值,尤其是脈沖激光器,因為其峰值功率很高。 


反射鏡類型 

  • 金屬反射鏡 

通常的家用反射鏡為銀反射鏡。是由金屬盤并且其一側涂覆銀涂層得到的。涂層足夠厚可以抑制兩邊光的透射。然而,反射率比100%小,因為銀涂層會吸收一部分的光。家用反射鏡的涂層通常是位于內側,外面是玻璃表面,很容易清洗。其它應用中,光通常直接入射到涂層上,而不需要射到襯底上。 
激光器技術和基礎光學中,存在更先進的金屬反射鏡。這些反射鏡的表面通常還有附加的涂層是為了提高反射率同時保護金屬涂層避免被氧化。可以采用多種金屬做反射鏡涂層,例如,金,銀,銅和鎳鉻合金。 
詞條金屬反射鏡中有更多的細節。 

  • 介質反射鏡 

激光器技術和基礎光學中最重要的反射鏡為介質反射鏡。這種反射鏡包含多層薄介質涂層。它是利用不同涂層截面的反射效應結合在一起。常用的一種類型為布拉格反射鏡(四分之一波長反射鏡),這是簡單的在某一波長(布拉格波長)處能得到最高反射率的一種反射鏡。 
參閱詞條介質反射鏡得到更多細節。 
常采用激光反射鏡形成激光器諧振腔,通常為介質反射鏡,具有很高的光學質量和高的光學損傷閾值。還存在超級反射鏡,其反射率非常接近100%,而啁啾反射鏡則具有系統厚度變化的薄膜。 

  • 曲面反射鏡 

大多數曲面反射鏡的表面的球形的,由曲率半徑R表征。凹面反射鏡表面是作為聚焦反射鏡,而凸面則具有散焦的行為。除了光束方向發生變化,這一反射鏡更像是一個透鏡。正入射的情況下,焦距為R?/?2,即曲率半徑的一半。而非垂直入射入射角為θ 時,焦距在切平面上為(R?/?2)?•?cos?θ,矢狀面上為(R?/?2)?/?cos?θ 
還有拋物線反射鏡,其表面為拋物線型。緊聚焦的情況下,通常采用軸外拋物線反射鏡,這樣得到的焦點在入射光束外面。 

  • 二向色鏡 

二向色鏡是對于兩個不同波長的光的反射特性不同。它通常是合適設計的薄層介質反射鏡。


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