由平面表面構(gòu)成的反射鏡,是光學(xué)系統(tǒng)中引導(dǎo)光通過合適路徑的重要元件。可以將反射鏡加以組合,形成稱為回射鏡或者三角棱鏡等光學(xué)元件。這些元件由三個(gè)彼此垂直的鏡面組成。無論入射角如何,這種幾何結(jié)構(gòu)都能夠?qū)崿F(xiàn)180°的光的反射,幾乎不需要對(duì)準(zhǔn)。除了固定的反射鏡之外,還可以通過旋轉(zhuǎn)平面反射鏡系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)快速重新定向,例如掃描儀中的系統(tǒng),或者顯示器中用于切換的具有微型反射鏡的小型系統(tǒng)。曲面鏡(也稱為凹面反射鏡)可以用來實(shí)現(xiàn)光的收集、聚焦和成像。凹面反射鏡比透鏡更具優(yōu)勢(shì),因?yàn)樗鼈冊(cè)跓o需再聚焦的情況下在很寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)都可使用。原因在于:反射是發(fā)生在光學(xué)元件的表面,而不是像透鏡那樣光束穿過光學(xué)元件,因此不存在折射率引起的色散。簡(jiǎn)單的球面反射鏡可用于收集焦點(diǎn)(位于鏡子的曲率半徑的一半處)處光源的輻射,并將其反射為平行于光軸的準(zhǔn)直光束。但是球面鏡存在球面像差,因此可以使用拋物曲面作為替代,用于準(zhǔn)直來自焦點(diǎn)的光或者聚焦來自準(zhǔn)直光束的光。橢圓表面可以將光從一個(gè)焦點(diǎn)聚焦到另一個(gè)焦點(diǎn)。購(gòu)買反射鏡時(shí)要貨比三家,才能選到性價(jià)比高的反射鏡。長(zhǎng)春凸球面反射鏡
離軸拋物面反射鏡具有無色差和球差的獨(dú)特性能,成對(duì)配合使用時(shí)可形成光路分支,并將焦點(diǎn)從光路中分離。OAP反射鏡常用于聚焦準(zhǔn)直光/準(zhǔn)直來自點(diǎn)光源的光,尤其是太赫茲及紅外波段的應(yīng)用。拋物面反射鏡將入射準(zhǔn)直光束中的所有光線聚焦到衍射極限點(diǎn)。而凹球面反射鏡將入射準(zhǔn)直光聚集到大于衍射極限光斑的體積內(nèi)。當(dāng)高度發(fā)散的光源置于拋物面反射鏡的焦點(diǎn)處時(shí),輸出光束將高度準(zhǔn)直。當(dāng)點(diǎn)源置于球面反射鏡的焦距內(nèi)時(shí),輸出光束的準(zhǔn)直度不如拋物面反射鏡。來自點(diǎn)光源的不同光線經(jīng)過球面反射鏡反射后并不是完全平行。長(zhǎng)春凸球面反射鏡光學(xué)反射鏡在光路中起到了改變光的傳輸方向的作用,而高反膜的作用主要是增加介質(zhì)間界面反射,減少損耗。
反射鏡是一種利用反射定律工作的光學(xué)元件。反射鏡按形狀可分為平面反射鏡、球面反射鏡和非球面反射鏡三種;按反射程度,可分成全反反射鏡和半透半反反射鏡(又名分束鏡)。過去進(jìn)行反射鏡的制造時(shí),常常在玻璃上鍍銀,它蹬制作標(biāo)準(zhǔn)工藝是:在高度拋光的襯底上真空蒸鋁后,再鍍上一氧化硅或氟化鎂,特殊應(yīng)用中,由于金屬引起損失可由多層介質(zhì)膜代替。因反射定律與光的頻率無關(guān),此種元件工作頻帶很寬,可達(dá)可見光頻譜的紫外區(qū)和紅外區(qū),所以它的應(yīng)用范圍愈來愈廣。在光學(xué)玻璃的背面,通過真空鍍膜鍍一層金屬銀(或鋁)薄膜,使入射光反射的光學(xué)元件。
反射鏡的膜分類。金屬膜:鋁膜金膜銀膜。經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,可以在寬波長(zhǎng)譜區(qū)內(nèi)使用??梢栽谒腥肷浣嵌认率褂?。膜有吸收、反射率稍微降低。容易受損(金膜反射膜無保護(hù)膜)。用于簡(jiǎn)單的光學(xué)系統(tǒng)、使用低輸出激光的光學(xué)系統(tǒng)、白光照明系統(tǒng)或成像系統(tǒng)、紅外光學(xué)系統(tǒng)(金膜反射鏡)。寬帶多層介質(zhì)膜:反射率高可以在寬波長(zhǎng)譜區(qū)使用。膜沒有光的吸收。膜較硬不易受損。用于精密光學(xué)系統(tǒng)(微弱光或低損失的光學(xué)系統(tǒng))、1W以內(nèi)的激光光學(xué)系統(tǒng)、使用多波長(zhǎng)激光的光學(xué)系統(tǒng)。激光用多層介質(zhì)膜:反射率非常高,損失很少。膜沒有光的吸收,激光損傷閾值很高。不易受損。波長(zhǎng)范圍窄,入射角為45°時(shí)使用。用于使用激光的光學(xué)系統(tǒng)、強(qiáng)激光光學(xué)系統(tǒng)施工過程中應(yīng)保持反射鏡使用環(huán)境整潔。
二色性反射鏡是一種反射鏡,它對(duì)兩個(gè)不同波長(zhǎng)的光的反射率和透射率不同。二色性反射鏡是一種對(duì)于兩個(gè)不同波長(zhǎng)的光具有不同的反射率和透射率性質(zhì)的反射鏡。二色性反射鏡在激光光束的合束和分束時(shí)需要用到,也可以使泵浦光束進(jìn)入激光器諧振腔中,或者提取激光器腔內(nèi)倍頻產(chǎn)生的諧波光束。二色性反射鏡通常由電介質(zhì)反射鏡制作得到。根據(jù)實(shí)際情況的不同,需要的介質(zhì)層結(jié)構(gòu)首先采用分析方法,然后再經(jīng)過數(shù)值優(yōu)化過程,或者全部采用數(shù)值優(yōu)化過程,例如可采用蒙特卡洛方法。大多數(shù)情況下,設(shè)計(jì)需要權(quán)衡得到的光學(xué)特性、需要的介質(zhì)層數(shù)和生長(zhǎng)精度。反射圖像不失真,無重影,為前表面反射作用。昆明凸球面反射鏡
從反射鏡中一般所接觸的光源是由不同波長(zhǎng)的單色光所混合而成的復(fù)色光。長(zhǎng)春凸球面反射鏡
二色性反射鏡涂層的反射率譜,在800-950nm具有很高的透射率,而在1064nm處具有很高的反射率。二色性反射鏡至少需要對(duì)一個(gè)特定的波長(zhǎng)是透明的,因此需要考慮襯底材料的質(zhì)量(例如,透射損耗)和背面的反射。背面采用抗反射涂層可以減小其反射,并且襯底采用細(xì)微的楔形結(jié)構(gòu)可以消除殘余反射。電介質(zhì)反射鏡包含多層不同透明光學(xué)材料的反射鏡。電介質(zhì)反射鏡是采用了多層不同(通常是兩種)透明光學(xué)材料得到的反射鏡(參閱電介質(zhì)涂層,薄膜涂層,干涉型涂層)。盡管兩材料界面處的菲涅爾反射系數(shù)很?。ㄓ捎谡凵渎什顒e很?。?,但是多個(gè)界面處的反射會(huì)發(fā)生相長(zhǎng)干涉(在某一波長(zhǎng)范圍),可以實(shí)現(xiàn)很高的反射率。長(zhǎng)春凸球面反射鏡
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