Диэлектрическое зеркало - Dielectric mirror
Диэлектрическое зеркало , также известное как зеркало Брэгга , представляет собой тип зеркала состоит из множества тонких слоев из диэлектрического материала, как правило , нанесенных на подложку из стекла или другого оптического материала. Путем тщательного выбора типа и толщины диэлектрических слоев, можно спроектировать оптическое покрытие с отражательной способностью, указанной на разных длинах волн от света . Диэлектрические зеркала также используются для производства зеркал со сверхвысокой отражательной способностью: значения 99,999% или лучше в узком диапазоне длин волн могут быть получены с использованием специальных методов. В качестве альтернативы, их можно сделать так, чтобы они отражали широкий спектр света, такой как весь видимый диапазон или спектр титан-сапфирового лазера . Зеркала этого типа очень часто используются в оптических экспериментах из-за усовершенствованных технологий, которые позволяют недорого изготавливать высококачественные зеркала. Примеры их применения включают в себя торцевые зеркала с лазерным резонатором , горячие и холодные зеркала , тонкопленочные светоделители , зеркала с высоким порогом повреждения и покрытия современных зеркал .
Механизм
Диэлектрические зеркала работают на основе интерференции света, отраженного от разных слоев диэлектрического стека. Тот же принцип используется в многослойных просветляющих покрытиях , которые представляют собой диэлектрические пакеты, которые были разработаны для минимизации, а не для максимального увеличения отражательной способности. Простые диэлектрические зеркала работают как одномерные фотонные кристаллы , состоящие из набора слоев с высоким показателем преломления, чередующихся со слоями с низким показателем преломления (см. Диаграмму). Толщина слоев выбирается так, чтобы разность длин пути для отражений от различных слоев с высоким показателем преломления была целым числом, кратным длине волны, для которой разработано зеркало. Отражения от слоев с низким показателем преломления имеют разность длины пути ровно на половину длины волны, но существует разница в фазовом сдвиге на 180 градусов на границе с низким показателем преломления по сравнению с границей с высоким показателем к низкому Это означает, что эти отражения также находятся в фазе. В случае зеркала при нормальном падении толщина слоев составляет четверть длины волны.
Другие конструкции имеют более сложную структуру, обычно получаемую путем численной оптимизации . В последнем случае можно также управлять фазовой дисперсией отраженного света (см. Чирпированное зеркало ). При создании диэлектрических зеркал можно использовать метод оптической матрицы переноса .
Диэлектрические зеркала демонстрируют замедление в зависимости от угла падения и конструкции зеркала.
Производство
Технология изготовления диэлектрических зеркал основана на методах осаждения тонких пленок . Распространенными методами являются физическое осаждение из паровой фазы (которое включает в себя осаждение из паровой фазы и осаждение с помощью ионного пучка ), химическое осаждение из паровой фазы , осаждение ионным пучком , молекулярно-лучевая эпитаксия и напыление . Обычными материалами являются фторид магния ( n = 1,37) , диоксид кремния ( n = 1,45) , пятиокись тантала ( n = 2,28) , сульфид цинка ( n = 2,32) и диоксид титана ( n = 2,4) .
Полимерные диэлектрические зеркала производятся промышленным способом путем совместной экструзии расплавленных полимеров, а также методом центрифугирования или нанесения покрытия погружением в меньших масштабах.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ "Фазовая задержка периодических многослойных зеркал", JH Apfel Applied Optics 21, 733-738 (1982)
- ^ Органические и гибридные фотонные кристаллы . 2015 г.
- ^ Лова, Паола; Джусто, Паоло; Стазио, Франческо Ди; Манфреди, Джованни; Патерно, Джузеппе М .; Кортеккиа, Даниэле; Соци, Чезаре; Коморетто, Давиде (9 мая 2019 г.). «Цельнополимерные микрополости перовскита иодида свинца метиламмония» . Наноразмер . 11 (18): 8978–8983. DOI : 10.1039 / C9NR01422E . ЛВП : 11567/944564 . ISSN 2040-3372 .
- ^ Руссо, Мануэла; Кампой-Куилс, Мариано; Лашармуаз, Поль; Ференци, Тоби А.М.; Гаррига, Микель; Caseri, Walter R .; Стингелин, Натали (2012). «Синтез полимерных / неорганических гибридов в одном сосуде: к легкодоступным материалам и структурам с малыми потерями и настраиваемым показателем преломления» . Журнал науки о полимерах. Часть B: Физика полимеров . 50 (1): 65–74. DOI : 10.1002 / polb.22373 . ISSN 1099-0488 .