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高反射率鍍膜

閱讀:4311      發(fā)布時(shí)間:2020-7-21
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高反射率鍍膜

高反射率 (HR) 鍍膜用于在反射激光和其他光源時(shí)減少損失。反射過程中的吸收和散射會(huì)導(dǎo)致通量降低和潛在的激光誘導(dǎo)損傷。HR 鍍膜廣泛應(yīng)用于激光光學(xué)領(lǐng)域,如折疊激光光束路徑和激光腔鏡等。

金屬膜反射鏡適用于很多應(yīng)用,但激光應(yīng)用往往需要比標(biāo)準(zhǔn)金屬鍍膜更高的反射率。因此,激光鏡常用多層介電質(zhì) HR 鍍膜代替金屬鍍膜,因?yàn)樗鼈兙哂休^高的反射率。金屬表面反射光線,因?yàn)樗缮⒏街碾娮涌梢宰杂傻仉S入射光波振動(dòng),沒有太多阻抗或阻礙,但所有金屬都會(huì)吸收入射光。這使得金屬膜與高功率激光一起使用時(shí)容易損壞。1

在菲涅爾反射過程中,介電質(zhì) HR 鍍膜反射的光基于相長干涉,與 AR鍍膜相反,它們利用相長干涉菲涅爾反射,而不是利用相消干涉使反射率較小(圖 1)。相長干涉是由高折射率和低折射率材料的交替層引起的,這些材料的厚度經(jīng)過特別選擇,旨在很大程度地提高給定波長范圍內(nèi)的反射率。在 λ/4 介質(zhì)鏡(也稱為布拉格鏡子)中,每一層的厚度對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)波長的四分之一。層的厚度取決于材料中的波長,而不是真空波長。2

圖 1: 介質(zhì) HR 鍍膜利用菲涅耳反射的建設(shè)性干涉來達(dá)到比金屬反射器更高的反射率

 

介電鍍膜還優(yōu)化了金屬鏡面的表面處理,提高了金屬鍍膜的耐久性,并且提高了金屬鍍膜在特定光譜區(qū)域的反射率。金屬鍍膜如果沒有保護(hù)鍍膜,非常脆弱,在處理和清洗過程中需要格外小心。除了干凈、干燥的空氣外,不應(yīng)使用任何東西接觸或清洗不受保護(hù)的金屬鍍膜表面。異丙醇或丙酮可用于清潔帶介質(zhì)鍍膜的金屬鏡。表 1 顯示愛特蒙特光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)金屬膜選項(xiàng)列表,表 2 顯示愛特蒙特光學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì) HR 激光器鍍膜列表。

表 1: 愛特蒙特光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)金屬膜的反射率規(guī)格

 

Standard HR Laser Coatings

DWL

Reflectivity Specifications

LIDT, Pulsed (J/cm2)

LIDT, CW (MW/cm2)

266nm

Rabs >99.5% @ DWL, Ravg >99.5% 263 - 268nm

2.5, 20ns @20Hz

1

343nm

Rabs >99.8% @ DWL, Ravg >99.5% 339 - 346nm

6, 20ns @20Hz

1

355nm

Rabs >99.8% @ DWL, Ravg >99.5% 351 - 358nm

6, 20ns @20Hz

1

515nm

Rabs >99.8% @ DWL, Ravg >99.5% 509 - 520nm

15, 20ns @20Hz

1

532nm

Rabs >99.8% @ DWL, Ravg >99.5% 523 - 537nm

15, 20ns @20Hz

1

1030nm

Rabs >99.8% @ DWL, Ravg >99.5% 1020 - 1040nm

20, 20ns, @20Hz

1

1064nm

Rabs >99.8% @ DWL, Ravg >99.5% - 1074nm

20, 20ns @20Hz

1

表 2: 愛特蒙特光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì) HR 激光鍍膜的反射率規(guī)格和保證激光誘導(dǎo)損傷閾值。對(duì)于其他激光波長,可根據(jù)需要定制鍍膜設(shè)計(jì)

 

參考文獻(xiàn)

  1. Field, Ella S., et al. “Repair of a Mirror Coating on a Large Optic for High Laser-Damage Applications Using Ion Milling and over-Coating Methods.” Laser-Induced Damage in Optical Materials: 2014, July 2016, doi:10.1117/12.2067920.
  2. Paschotta, Rüdiger. Encyclopedia of Laser Physics and Technology, RP Photonics, October 2017, www.rp-photonics。。com/encyclopedia.html

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