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Optische Beschichtung - Laserreflexionsspiegel


Wird im Laserresonator als Endspiegel oder Faltspiegel und in der Strahlabgabe als reflektierender Spiegel verwendet. Das Substrat besteht typischerweise aus Silizium, Cu und Mo. Silizium ist aufgrund seiner guten "Gütezahl" -Eigenschaften das am häufigsten verwendete Spiegelsubstrat. Cu wird aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit im Allgemeinen in Hochleistungslasersystemen verwendet. Mo-beständige Oberfläche, die für die spezifischen Anforderungen der physischen Umgebung geeignet ist, ist im Allgemeinen unbeschichtet. In dem Laserhohlraum mit geringer Leistung, wie Glasröhre und HF-Röhre, Endspiegel, üblicherweise verwendetes Silizium, kann der Krümmungsradius nach Kundenwunsch angepasst werden.

Spiegel ist ein häufig verwendetes optisches Element in einem optischen System und wird im Allgemeinen verwendet, um die Richtung des Lichtwegs in einem optischen System zu ändern. Die Qualität, Leistung und Zuverlässigkeit des Reflektors beeinflussen den Gesamteffekt des optischen Systems. Bei der Auswahl des Reflektors sollten das Reflexionsvermögen, die Beständigkeit gegen Laserschäden und die Beschichtungsbeständigkeit des Reflektors berücksichtigt werden. Spiegel können entsprechend ihrer Oberflächenform in ebene Spiegel, sphärische Spiegel und asphärische Spiegel unterteilt werden; Je nach Beschichtungsmaterial können sie in zwei Typen unterteilt werden: Metallfilmspiegel und dielektrische Filmspiegel.




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Das Folgende beschreibt die Eigenschaften von Metallfilmspiegeln und dielektrischen Filmspiegeln.

Metallfilmspiegel

Metallfolie ist relativ leicht zu oxidieren. Im Allgemeinen wird eine Schicht aus Siliciumdioxid als Schutzfilm zu ihrer Oberfläche hinzugefügt, aber der Einfluss der Filmschicht auf den Polarisationszustand des Strahls ist schwer zu quantifizieren, und Absorption und Streuung können auftreten. Spiegel mit Schutzfolie. Metallfilmspiegel ohne Schutzfolie sind zerbrechlicher. Achten Sie daher besonders auf die Handhabung. Berühren Sie die Metallfolie niemals direkt mit Ihren Händen.

Üblicherweise verwendete Materialien zum Beschichten von Metallreflexionsfilmen sind Aluminium, Silber und Gold, die die Vorteile eines hohen Reflexionsvermögens und eines geringen Polarisationseffekts aufweisen.

Silberfilmeigenschaften: das höchste Reflexionsvermögen im sichtbaren und nahen Infrarotlichtbereich, chemisch instabil.
Die Eigenschaften des Goldfilms: Das Reflexionsvermögen des nahen Infrarotlichts ähnelt dem des Silberfilms, und seine chemischen Eigenschaften und Festigkeiten sind höher als die des Silberfilms.
Eigenschaften der Aluminiumfolie: hohes Reflexionsvermögen im ultravioletten, sichtbaren und infraroten Bereich.
Unter den drei Metallfilmen weist der Aluminiumfilm das höchste Reflexionsvermögen gegenüber ultraviolettem Licht mit einem durchschnittlichen Reflexionsvermögen von mehr als 90% auf. Auf der Oberfläche in der Luft kann sich eine sehr dünne Schicht aus Aluminiumoxid bilden, so dass die Filmschicht relativ stark und stabil ist.




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Dielektrischer Filmspiegel

Im Vergleich zu Metallfilmspiegeln weisen dielektrische Filmspiegel ein höheres Reflexionsvermögen im Bandbereich von mehreren hundert Nanometern auf, und die dielektrische Filmschicht weist eine höhere Haltbarkeit, eine stärkere Beständigkeit gegen Laserschäden, einen geringeren Absorptionsverlust und eine höhere Reflexion auf. Die Rate kann nahe bei 100% liegen. Dielektrische Filmspiegel eignen sich aufgrund ihrer überlegenen Leistung für Laserresonatoren, Hochleistungs-Mehrstrahlinterferometer und andere optische Systeme, die ein hohes Reflexionsvermögen erfordern.



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Das Prinzip des hohen Reflexionsvermögens des dielektrischen Filmspiegels besteht darin, einen dielektrischen Film mit einer optischen Dicke von λ0 / 4 auf ein Substrat mit einem Brechungsindex von n und das von der Luftfilmschicht und dem Film erzeugte reflektierte Licht aufzutragen. Substratgrenzfläche tritt an der Oberfläche auf Konstruktive Interferenzen erhöhen das Reflexionsvermögen erheblich. Das Reflexionsvermögen eines Spiegels mit alternierenden Brechungsindizes mehrerer Schichten und einer optischen Dicke von λ0 / 4 auf einem Substrat mit einem Brechungsindex von n ist höher als das eines Spiegels, der mit einem einschichtigen dielektrischen Film beschichtet ist.