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反射镜

球面反射镜、离轴抛物面镜、带高反射涂层的平面镜


光学反射镜设计用于反射各种应用的光,包括光束控制、干涉测量、成像或照明。光学反射镜用于广泛的行业,例如生命科学、天文学、计量学、半导体或太阳能。


波恒元光学提供一系列激光、平面、金属基板、聚焦或特种光学反射镜,具有多种反射涂层选项,包括受保护的铝、增强型铝、受保护的银、受保护的金或电介质。选择适当的反射涂层选项可确保所需波长或波长范围的高反射率。为激光应用设计的光学反射镜针对给定的激光波长进行了优化。此外,专为激光器设计的光学反射镜具有适用于指定激光器的损伤阈值。金属基板光学反射镜非常适合需要光学反射镜和底座之间的恒定热膨胀系数的应用。具有凹面的光学反射镜是光聚焦应用的理想选择。


光学反射镜具有用于反射光的光滑、高度抛光的平面或曲面。通常,反射面是一层薄薄的银涂层或玻璃上的铝涂层。光学反射镜的产品规格包括直径、曲率半径、厚度焦距和表面质量。光学镜的直径或高度是直接测量的。如果将光学反射镜的曲率外推到一个球体中,那么该球体的半径就是反射镜的曲率半径。光学反射镜有两种厚度测量:中心厚度和边缘厚度。度量单位包括英寸、英尺和码;纳米、厘米、毫米、英里和公里。对于光学镜,焦距是光会聚到镜面的距离。表面质量描述了挖掘和划痕。凹痕是抛光光学表面上的缺陷,其长度和宽度几乎相等。划痕是一种缺陷,其长度是其宽度的许多倍。


光学反射镜由许多不同的材料制成,每种材料都会影响反射镜的反射率特性。材料的选择包括硼硅酸盐玻璃、铜、熔融石英、镍和光学冠玻璃。 硼硅酸盐玻璃 又称BK7、硼冠玻璃。铜因其高导热性而用于大功率应用。熔融石英具有非常低的热膨胀系数,适用于中等功率激光器或不断变化的环境条件。紫外线 (UV) 级光学镜也很常见。镍用于需要抵抗热损伤和物理损伤的应用。光学镜的专有材料包括 Pyrex (Corning Inc.) 和 Zerodur (Schott Glaswerke)。


有时对光学镜进行涂层以增强其反射率。选择包括裸铝、增强铝和保护铝;白银、裸金和受保护的黄金;以及由铑和介电材料制成的涂层。增强型铝涂层用于提高可见光和紫外线区域的反射率。受保护的铝涂层在保护铝表面的同时提供耐磨性,铝表面是紫外、可见光和近红外 (IR) 区域的出色反射器。具有裸金和受保护金涂层的光学镜用于近红外到远红外区域。银涂层提供比铝更好的反射率;然而,银容易氧化和失去光泽,需要与大气彻底隔离。铑涂层的反射率约为可见光谱的 80%。



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镜子的定义

镜子是一种利用反射定律的光学元件。过去制作镜子时,往往在玻璃上镀银。标准工艺是:在高度抛光的基材上对铝进行真空蒸煮后,然后涂上氧化硅或氟化镁。由于反射定律与光的频率无关,因此这类元件的工作波段范围很广,可以达到可见光谱的紫外和红外区域,因此其应用越来越广泛。


镜子的反光效果好不好,取决于入射光(即光源)的波长和镀层的表面光洁度。如果使用高反射率的反射器,激光的输出功率可以成倍增加。由第一反光板反射,反射图像不失真,无双影。  如果我们使用普通的镜子,它不仅反射率低,而且没有波长选择性,而且会产生双重阴影。而采用镀膜镜,得到的图像不仅亮度高,而且精确准确,画质更清晰,色彩更逼真。

光学镜的种类及应用

镜子在形状上分为三种:平面镜、球面镜和非球面镜。按反射程度又可分为全反射镜和半透镜。光学镜设计用于在各种应用中反射光,包括光束偏差、干涉测量、成像或照明。


平面镜通常由镀银或镀铝的平板玻璃制成。平面镜是虚拟物体的虚拟图像。它是唯一不损伤光束单心且能形成完美图像的光学元件。


球面镜的反射面是一个球体。如果球的中心位于被照射的面上,则称为凹面镜。如果球的中心位于被照面的另一侧,则称为凸面镜。凹面镜是会聚镜。平行光束被反射并会聚在一点,这是真正的焦点。光源放置在焦点位置,光束被反射回平行光束。凸面镜是发散镜,平行光束被它反射成发散光束,反射光线向后延伸传递到一点,这就是虚焦点。汽车驾驶室两侧的观察镜为凸面镜,远处的物体在虚拟焦点附近形成缩小的图像。


非球面镜可分为抛物面镜、双曲面镜、椭圆镜、锥面和柱面镜。平行光轴的光束在抛物面镜中反射并集中在抛物面的焦点处。而在反射望远镜中,它可以用来在焦点处对远星进行成像。相反,焦点发出的光束被抛物面镜反射,然后形成探照灯的平行光束。双曲面和椭圆镜常用于特殊光学系统中,以简化结构,提高图像质量。