Dielektrik ayna - Dielectric mirror

Bir ayna montajında kızılötesi dielektrik ayna

Bir dielektrik ayna olarak da bilinen, Bragg ayna , bir tür ayna birden fazla oluşan ince tabakalar arasında dielektrik tipik bir alt-tabaka üzerinde biriken malzeme, cam ya da başka bir optik malzeme. Çeşidi ve dielektrik katmanların kalınlığının dikkatli seçimiyle, bir bir tasarım , optik kaplama farklı belirtilen yansıtma dalga boyları arasında ışık . Dielektrik aynalar, ultra yüksek yansıtma özellikli aynalar üretmek için de kullanılır: dar bir dalga boyu aralığında% 99,999 veya daha iyi değerler, özel teknikler kullanılarak üretilebilir. Alternatif olarak, Ti-safir lazerin tüm görünür aralığı veya spektrumu gibi geniş bir ışık spektrumunu yansıtacak şekilde yapılabilir . Bu tür aynalar, yüksek kaliteli aynaların ucuz üretimine izin veren gelişmiş teknikler nedeniyle optik deneylerinde çok yaygındır . Uygulamalarının örnekleri arasında lazer boşluklu uç aynalar, sıcak ve soğuk aynalar , ince film ışın ayırıcılar , yüksek hasar eşikli aynalar ve modern aynalı gölgelerdeki kaplamalar sayılabilir .

Mekanizma

Bir dielektrik aynanın diyagramı. Yüksek kırılma indisi n 1 olan ince tabakalar, daha düşük kırılma indisi n 2 olan daha kalın tabakalarla serpiştirilmiştir . Yol uzunlukları l A ve l B , yapıcı girişime yol açan tam olarak bir dalga boyu kadar farklılık gösterir.

Dielektrik aynalar , farklı dielektrik istif katmanlarından yansıyan ışığın girişimine dayalı olarak çalışır . Bu, yansıtıcılığı en üst düzeye çıkarmaktan ziyade en aza indirmek için tasarlanmış dielektrik yığınları olan çok katmanlı yansıma önleyici kaplamalarda kullanılanla aynı prensiptir . Basit dielektrik aynalar , düşük kırılma indisine sahip katmanlarla iç içe geçmiş yüksek kırılma indisine sahip bir katman yığınından oluşan tek boyutlu fotonik kristaller gibi işlev görür (bkz. Diyagram). Katmanların kalınlıkları, farklı yüksek indisli katmanlardan gelen yansımalar için yol uzunluğu farklılıkları aynanın tasarlandığı dalga boyunun tam sayı katları olacak şekilde seçilir. Düşük indisli katmanlardan gelen yansımalar, yol uzunluğu farkında tam olarak yarım dalga boyuna sahiptir, ancak yüksekten düşüğe indeks sınırına kıyasla düşükten yükseğe indeks sınırında faz kaymasında 180 derecelik bir fark vardır, bu, bu yansımaların da aynı aşamada olduğu anlamına gelir. Normal olayda bir ayna olması durumunda, katmanlar çeyrek dalga boyunda bir kalınlığa sahiptir.

Dielektrik filtreler tarafından iletilen renk, gelen ışığın açısı değiştiğinde değişir.

Diğer tasarımlar, genellikle sayısal optimizasyonla üretilen daha karmaşık bir yapıya sahiptir . İkinci durumda, yansıyan ışığın faz dağılımı da kontrol edilebilir ( bkz.Cızırtılı ayna ). Dielektrik aynaların tasarımında, bir optik transfer-matris yöntemi kullanılabilir.

Dielektrik aynalar , geliş açısı ve ayna tasarımının bir fonksiyonu olarak geciktirme sergiler .

İmalat

Bir elektron mikroskobu daha büyük bir alt-tabaka dielektrik ayna olmak kesme, yaklaşık olarak 13 mikrometre parçasının görüntüsü. Alt kenarda alternatif Ta 2 O 5 ve SiO 2 katmanları görülebilir.

Dielektrik aynalar için üretim teknikleri, ince film biriktirme yöntemlerine dayanmaktadır . Yaygın teknikler, fiziksel buhar biriktirme ( buharlaşarak biriktirme ve iyon ışını yardımlı biriktirmeyi içerir ), kimyasal buhar biriktirme , iyon ışını biriktirme , moleküler ışın epitaksisi ve püskürtme biriktirmedir . Yaygın malzemeler magnezyum florür ( n = 1.37) , silikon dioksit ( n = 1.45) , tantal pentoksit ( n = 2.28) , çinko sülfür ( n = 2.32) ve titanyum dioksittir ( n = 2.4) .

Polimerik dielektrik aynalar, endüstriyel olarak eriyik polimerlerin birlikte ekstrüzyonu yoluyla ve daha küçük ölçekte döndürerek kaplama veya daldırma kaplama ile üretilir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ "Periyodik çok katmanlı aynaların faz geciktirmesi", JH Apfel Applied Optics 21, 733-738 (1982)
  2. ^ Organik ve Hibrit Fotonik Kristaller . 2015.
  3. ^ Lova, Paola; Giusto, Paolo; Stasio, Francesco Di; Manfredi, Giovanni; Paterno, Giuseppe M .; Cortecchia, Daniele; Soci, Cesare; Comoretto, Davide (9 Mayıs 2019). "Tam polimer metilamonyum kurşun iyodür perovskit mikro boşlukları" . Nano ölçek . 11 (18): 8978–8983. doi : 10.1039 / C9NR01422E . hdl : 11567/944564 . ISSN   2040-3372 .
  4. ^ Russo, Manuela; Campoy-Quiles, Mariano; Lacharmoise, Paul; Ferenczi, Toby AM; Garriga, Miquel; Caseri, Walter R .; Stingelin Natalie (2012). "Polimer / inorganik hibritlerin tek hazneli sentezi: kolayca erişilebilir, düşük kayıplı ve yüksek derecede ayarlanabilir kırılma indisi malzemelerine ve modellerine doğru" . Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics . 50 (1): 65–74. doi : 10.1002 / polb.22373 . ISSN   1099-0488 .

Dış bağlantılar