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

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