Оптические зеркала

Сравнение оптического зеркала и фильтров

Оптическое зеркало использует принцип отражения для изменения направления света. После отражения свет сохраняет свой первоначальный цвет и частоту. Отражающая поверхность зеркала может быть как плоской, так и изогнутой, а материал может быть металлическим или неметаллическим.

Оптические фильтры, с другой стороны, основаны на принципах оптических помех и передачи. Различные цвета и частоты света ослабляются или фильтруются, позволяя проходить только определенным цветам или частотам. Фильтры обычно состоят из серии многослойных тонких пленок, и толщину этих пленок можно контролировать, регулируя время осаждения.

Различия между зеркалами с диэлектрическим и металлическим покрытием

Проще говоря, диэлектрики имеют положительную диэлектрическую проницаемость, в то время как металлы имеют отрицательную диэлектрическую проницаемость.

Если электромагнитная волна (видимый свет также является электромагнитной волной) может распространяться в определенной среде (предполагая, что она однородна и не содержит зарядов), это указывает на то, что уравнения Максвелла допускают решение плоской волны в этой среде. Обычно это происходит, когда диэлектрическая проницаемость среды является положительной. Напротив, электромагнитные волны не могут распространяться в металлах, потому что уравнения Максвелла не допускают плоского волнового решения в металлах. Тем не менее, металлы поддерживают другой тип раствора, известный как затухающая волна, которая может распространяться только на поверхности. Вот почему зеркала, как правило, сделаны из металлов в нормальных условиях.

Диэлектрические покрытия, с другой стороны, состоят из периодических слоев материалов с высокой и низкой диэлектрической проницаемою, каждый из которых чрезвычайно тонкий. Когда длина волны удовлетворяет определенному условию, диэлектрическое покрытие действует как решетка Брэгга, которая выполняет полное отражение для этой конкретной длины волны, отражая весь свет обратно. Эти зеркала с диэлектрическим покрытием имеют чрезвычайно высокую отражательную способность, но ограничены углом падения и диапазоном длин волн. Кроме того, они довольно дорогие.

В литографических машинах EUV (Extreme Ultraviolet) отражающие оптические маски (оптические маски) производятся с использованием многослойных диэлектрических покрытий. По сути, зеркала с диэлектрическим покрытием представляют собой форму одномерных фотонных кристаллов, создающих запрещенную полосу, где свет не поддерживается для распространения, что приводит к полному отражению. Хотя они не являются строго фотонными кристаллами, толщина каждого слоя часто деликатно регулируется для конкретных требований.