Dielektromos tükör

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2019. június 9-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 6 szerkesztést igényelnek .

A dielektromos tükör olyan tükör, amelynek fényvisszaverő tulajdonságait különböző dielektromos anyagok több, váltakozó vékony rétegéből álló bevonat alakítja ki . Az anyagok és a rétegvastagság megfelelő megválasztásával lehetőség nyílik a kívánt hullámhosszon a kívánt visszaverődésű optikai bevonatok létrehozására . A dielektromos tükrök nagyon nagy reflexiós képességet (úgynevezett szupertükröket) biztosíthatnak, amelyek több mint 0,99999 beeső fényt vernek vissza [1] . Az ilyen tükrök jó visszaverődést is biztosíthatnak a hullámhosszok széles tartományában, például a teljes látható spektrumban.

A dielektromos tükröket széles körben használják különféle optikai eszközökben. Felhasználási példák a lézerrezonátorok , vékonyréteg- sugárosztók (részben visszaverő tükrök ), interferométerek. Ezen túlmenően, egy pár vékonyrétegű tükör, amely ugyanarra a hordozóra van lerakva, spektrális szűrőként használható, például a modern fényvisszaverő napszemüvegekben. A tükrök nagyon ellenállnak az intenzív optikai sugárzásnak, ami fontos a nagy teljesítményű lézereknél, ahol a sugárzás hatalmas optikai sűrűsége koncentrálódik a tükrökön, ami a tükörrétegek anyagának optikai tönkremeneteléhez (olvadásához és ablációjához ) vezet. [2] .

Hogyan működik

A dielektromos tükör működése a dielektromos bevonat rétegei közötti határvonalakról visszaverődő fénysugarak interferenciáján alapul. A legegyszerűbb dielektromos tükrök egydimenziós fotonikus kristályok , amelyeket magasabb és alacsonyabb törésmutatójú rétegek váltakoznak (lásd az ábrát), azaz Bragg reflektorok . A rétegek vastagságát úgy választják meg, hogy konstruktív interferencia történjen, azaz a szerkezet határairól visszaverődő összes sugár összeadása. Ehhez a rétegek vastagságait úgy alakítjuk ki, hogy az optikai úthossz ( , lásd az ábrát) mindegyikben a többszöröse legyen , ahol a réteg törésmutatója, geometriai vastagsága, a hullámhossz. Általában, de nem mindig, az optikai út hossza minden rétegben negyed hullámhossz. Ugyanezt az elvet alkalmazzák a többrétegű tükröződésgátló bevonatok létrehozásához , amelyeknél a rétegvastagságot úgy választják meg, hogy a visszaverődés minimalizálása helyett maximalizálják. $nd$ $\lambda/4$ $n$ $d$ $\lambda$

A dielektromos tükrök más kivitelei bonyolultabb rétegszerkezettel rendelkezhetnek, amelyet általában numerikus optimalizálással számítanak ki . Lehetőség van a visszavert fény szórásának szabályozására is. A dielektromos tükrök számításakor általában mátrixalgebrai módszereket alkalmaznak.

Gyártás

A dielektromos tükrök gyártása különféle vékonyréteg- leválasztási módszereken alapul . A legelterjedtebb módszerek a kémiai gőzleválasztás , a fizikai gőzleválasztás , amelyet nagyvákuumú kamrákban hajtanak végre sűrű, nagyenergiájú elektron- vagy ionsugarakkal ( ion leválasztás ). A kémiai leválasztás molekuláris nyaláb epitaxiával történik . A rétegek létrehozásához használt fő anyagok a magnézium-fluorid , a szilícium-dioxid , a tantál-pentoxid , a cink-szulfid ( n = 2,32) és a titán-dioxid ( n = 2,4).

Lásd még

dikroikus szűrő

Jegyzetek

↑ Garrett D. Cole, Wei Zhang, Bryce J. Bjork, David Follman, Paula Heu. Nagy teljesítményű közeli és közép-infravörös kristályos bevonatok (EN) // Optica. — 2016-06-20. - T. 3 , sz. 6 . — S. 647–656 . — ISSN 2334-2536 . - doi : 10.1364/OPTICA.3.000647 . Archiválva : 2021. május 19.
↑ Zvelto O. A lézerek alapelvei. - 4. kiadás - Szentpétervár. : "Lan" kiadó, 2008. - S. 163-166. — 720 s. - ISBN 978-5-8114-0844-3 .