Dielektrischer kundenspezifischer optischer Spiegel

Ein dielektrischer Spiegel ist ein Spiegel, der auf mehrfachen Dünnschichten basiert von (normalerweise zwei) verschiedenen transparenten optischen Materialien (→ dielektrische Beschichtungen, Dünnfilmbeschichtungen, Störungsbeschichtungen). Selbst wenn der Fresnel-Reflexionsfaktor von einer einzelnen Schnittstelle zwischen zwei Materialien (wegen eines kleinen Unterschiedes bezüglich der Brechungskoeffizienten) klein ist, können die Reflexionen von vielen Schnittstellen (in einem bestimmten Wellenlängenbereich) konstruktiv behindern, um ein sehr hohes Gesamt-Reflexionsvermögen (Reflexionsvermögen) des Gerätes zu ergeben. Der einfachste und allgemeinste Entwurf ist der eines Bragg-Spiegels, in dem alle optischen Schichtstärkewerte gerade ein viertel der Entwurfswellenlänge sind. Dieser Entwurf führt zu das höchstmögliche Reflexionsvermögen für eine gegebene Anzahl von Schichtpaaren und gegebenen Materialien. Es ist auch möglich, dichroike Spiegel mit kontrollierten Eigenschaften für verschiedene Wellenlängen zu entwerfen.

Der Resonator spiegelt von einem Laser sind fast immer dielektrische Spiegel wider, weil solche Geräte routinemäßig ein sehr hohes Reflexionsvermögen von > 99,9% erzielen, und ihre begrenzte Reflexionsbandbreite kann bequem sein, weil sie das Getriebe des Pumpenlichtes (an einer kürzeren Wellenlänge) durch einen faltenden Spiegel des Resonators erlaubt (→ dichroike Spiegel). Verwenden Sie deswegen, dielektrische Spiegel werden genannt häufig Laser-Spiegel.

Ein charakteristisches Eigentum von dielektrischen Spiegeln ist, dass sie optische Eigenschaften abhängen im Wesentlichen vom Einfallswinkel sind. Als Beispiel zeigt Abbildung 1 Reflexionsvermögen-Spektren eines einfachen Bragg-Spiegels für verschiedene Einfallswinkel. In großem Maße Winkel, wird mehr das Reflexionsspektrum in Richtung zu den kürzeren Wellenlängen verschoben. Dieses ist im Wesentlichen, weil die Komponente des Wellenvektorsenkrechten zu den Schichtoberflächen für eine gegebene Wellenlänge kleiner wird, die kompensiert werden kann, indem man die Wellenlänge verringert.

Abbildung 1: Das Reflexionsvermögen-Spektrum eines Bragg-Spiegels für verschiedene Einfallswinkel von der Inzidenz (Rot) bis zu 60° (blau) in den Schritten von 10°.