Optische Spiegel reflektieren Licht für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Strahllenkung, Interferometrie, Bildgebung oder Beleuchtung. Optische Spiegel werden in einer Vielzahl von Industrien verwendet, wie zum Beispiel Biowissenschaften, Astronomie, Metrologie, Halbleiter oder Solar.
Hyperion Optics bietet eine Reihe von optischen Spiegeln für Laser-, Flach-, Metallsubstrate-, Fokussier- oder Spezialanwendungen in einer Vielzahl von reflektierenden Beschichtungsoptionen an, darunter geschütztes Aluminium, verbessertes Aluminium, geschütztes Silber, geschütztes Gold oder Dielektrikum. Die Auswahl der richtigen Reflexionsbeschichtung gewährleistet eine hohe Reflektivität der benötigten Wellenlänge oder des gewünschten Wellenlängenbereichs. Optische Spiegel, die für Laseranwendungen entwickelt wurden, sind für die gegebene Laserwellenlänge optimiert. Darüber hinaus weisen optische Spiegel, die für Laser entworfen wurden, Schädigungsschwellen auf, die für den vorgesehenen Laser geeignet sind. Metallsubstrate Optische Spiegel sind ideal für Anwendungen, bei denen ein konstanter Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen dem optischen Spiegel und der Halterung erforderlich ist. Optische Spiegel mit einer konkaven Oberfläche sind ideal für Anwendungen mit Lichtfokussierung.
Optische Spiegel haben eine glatte, hochpolierte, ebene oder gekrümmte Oberfläche zum Reflektieren von Licht. Normalerweise ist die reflektierende Oberfläche eine dünne Beschichtung aus Silber oder Aluminium auf Glas. Produktspezifikationen für optische Spiegel umfassen Durchmesser, Krümmungsradius, Brennweite und Oberflächenqualität. Der Durchmesser oder die Höhe eines optischen Spiegels wird gerade gemessen. Wenn die Krümmung des optischen Spiegels zu einer Kugel extrapoliert wurde, dann ist der Radius dieser Kugel der Krümmungsradius für den Spiegel. Es gibt zwei Dickenmessungen für optische Spiegel: Mittendicke und Kantendicke. Zu den Maßeinheiten gehören Zoll, Fuß und Yards; Nanometer, Zentimeter und Millimeter und Meilen und Kilometer. Bei optischen Spiegeln ist die Brennweite der Abstand von dem Spiegel, bei dem Licht konvergiert. Oberflächenqualität beschreibt Ausgrabungen und Kratzer. Ein Graben ist ein Defekt auf einer polierten optischen Oberfläche, der hinsichtlich Länge und Breite nahezu gleich ist. Ein Kratzer ist ein Defekt, dessen Länge ein Vielfaches seiner Breite ist.
Optische Spiegel werden aus vielen verschiedenen Materialien hergestellt, von denen jedes die Reflexionseigenschaften des Spiegels beeinflusst. Die Auswahlmöglichkeiten für Materialien umfassen Borosilikatglas, Kupfer, Quarzglas, Nickel und optisches Kronenglas. Borosilikatglas wird auch als BK7 und Borokronglas bezeichnet. Kupfer wird aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit in Hochleistungsanwendungen verwendet. Quarzglas hat einen sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und ist geeignet für die Verwendung mit mäßig betriebenen Lasern oder sich ändernden Umweltbedingungen. Ultraviolette (UV) Grade optische Spiegel sind ebenfalls allgemein verfügbar. Nickel wird in Anwendungen eingesetzt, bei denen sowohl thermische als auch physikalische Schäden erforderlich sind. Zu den geschützten Materialien für optische Spiegel gehören Pyrex (Corning Inc.) und Zerodur (Schott Glaswerke).
Optische Spiegel werden manchmal beschichtet, um ihre Reflektivität zu verbessern. Zur Auswahl stehen blankes, verbessertes und geschütztes Aluminium; Silber, reines Gold und geschütztes Gold; und Beschichtungen aus Rhodium und dielektrischen Materialien. Verbesserte Aluminiumbeschichtungen werden verwendet, um das Reflexionsvermögen im sichtbaren und ultravioletten Bereich zu verbessern. Geschützte Aluminiumbeschichtungen bieten Abriebfestigkeit und schützen gleichzeitig die Oberfläche des Aluminiums, einen ausgezeichneten Reflektor im oberen UV-, sichtbaren und nahen Infrarotbereich (IR). Optische Spiegel mit reinen Gold- und geschützten Goldbeschichtungen werden im nahen IR- bis zum fernen IR-Bereich verwendet. Silberbeschichtungen bieten eine bessere Reflexion als Aluminium; Die Neigung von Silber zur Oxidation und zum Anlaufen erfordert jedoch eine gründliche Abdichtung gegenüber der Atmosphäre. Rhodiumbeschichtungen haben eine Reflektivität von etwa 80% des sichtbaren Spektrums.
Spiegel ist ein optisches Element, das das Reflexionsgesetz verwendet. In der Vergangenheit, als der Spiegel gemacht wurde, war es oft silberbeschichtet auf dem Glas. Das Standardverfahren ist: Nach dem Vakuumbedampfen von Aluminium auf einem hochpolierten Substrat wird es dann mit einem Siliziumoxid oder Magnesiumfluorid beschichtet. Da das Reflexionsgesetz unabhängig von der Frequenz des Lichts ist, haben solche Komponenten einen breiten Bereich von Arbeitsbändern und können die ultravioletten und infraroten Bereiche des sichtbaren Spektrums erreichen, weshalb ihre Anwendung immer umfangreicher wird.
Ob der Spiegeleffekt gut ist, hängt von der Wellenlänge des einfallenden Lichts (dh der Lichtquelle) und der Oberflächenbeschaffenheit der Beschichtung ab. Die Ausgangsleistung des Lasers kann multipliziert werden, wenn er mit einem Reflektor mit einem hohen Reflektionsverhältnis angewendet wird. Es wird vom ersten Reflektor reflektiert, und das Reflexionsbild wird ohne Doppelschatten nicht verzerrt. Wenn wir einen normalen Spiegel verwenden, hat er nicht nur eine geringe Reflektivität, sondern auch keine Selektivität der Wellenlänge und kann einen doppelten Schatten erzeugen. Mit dem Spiegel der Beschichtungsmembran ist das erhaltene Bild jedoch nicht nur hell, sondern auch präzise und genau, mit einer klareren Bildqualität und einer realistischeren Farbe.
Der Spiegel ist in drei Arten unterteilt: Planspiegel, sphärischer Spiegel und asphärischer Spiegel. Es kann auch durch den Grad der Reflexion in komplette Reflektoren und halbdurchlässigen Spiegel unterteilt werden. Der optische Spiegel ist so konstruiert, dass er Licht in einer Vielzahl von Anwendungen reflektiert, einschließlich Strahlabweichung, Interferometrie, Bildgebung oder Beleuchtung.
Planspiegel wird meist aus versilbertem oder aluminiumplattiertem Flachglas hergestellt. Ein Planspiegel ist ein virtuelles Bild eines virtuellen Objekts. Es ist das einzige optische Element, das das einzelne Herz des Strahls nicht beschädigt und ein perfektes Bild erzeugen kann.
Die Reflexionsfläche eines sphärischen Spiegels ist eine Kugel. Wenn sich die Mitte des Balls auf der beleuchteten Fläche befindet, spricht man von einem konkaven Spiegel. Wenn sich die Mitte des Balls auf der anderen Seite des beleuchteten Gesichts befindet, spricht man von einem konvexen Spiegel. Der konkave Spiegel ist ein konvergierender Spiegel. Der parallele Strahl wird reflektiert und konvergiert an einem Punkt, der der eigentliche Fokus ist. Die Lichtquelle wird in die Fokusposition gebracht und der Strahl wird in einen parallelen Strahl zurückreflektiert. Der konvexe Spiegel ist ein divergenter Spiegel und der parallele Strahl wird von diesem reflektiert, um ein divergenter Strahl zu sein, und die Rückwärtsverlängerung des reflektierten Strahls wird an einen Punkt geliefert, der der virtuelle Fokus ist. Der Beobachtungsspiegel auf beiden Seiten der Kabine ist ein konvexer Spiegel, und Objekte in der Ferne bilden ein schrumpfendes Bild in der Nähe des virtuellen Fokus.
Asphärische Spiegel können in Parabolspiegel, Hyperboloidspiegel, elliptische Spiegel, konische Oberflächen und zylindrische Spiegel eingeteilt werden. Der Strahl einer parallelen Lichtachse wird in einem Parabolspiegel reflektiert und konzentriert sich im Brennpunkt des Paraboloids. Und im Spiegelteleskop kann es verwendet werden, um die Fernsternabbildung im Brennpunkt zu machen. Stattdessen wird ein vom Fokus emittierter Lichtstrahl von einem Parabolspiegel reflektiert und bildet dann einen parallelen Strahl für das Suchlicht. Hyperboloide und elliptische Spiegel werden häufig in speziellen optischen Systemen verwendet, um die Struktur zu vereinfachen und die Bildqualität zu verbessern.
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