Optique Cie., Ltd de Wuhan Siwer
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Un miroir diélectrique est un miroir basé sur les couches minces multiples (habituellement deux) de différents matériaux optiques transparents (revêtements diélectriques de →, revêtements en couche mince, revêtements d'interférence). Même si le coefficient de réflexion de Fresnel d'une interface simple entre deux matériaux est petit (en raison d'une petite différence dans des indices de réfraction), les réflexions de beaucoup d'interfaces peuvent (dans une certaine gamme de longueurs d'onde) de manière constructive s'y mêler pour avoir comme conséquence une réflectivité globale très élevée (réflectivité) du dispositif. La conception la plus simple et la plus commune est celle d'un miroir de Bragg, où toutes les valeurs optiques d'épaisseur de couche sont juste un quart de la longueur d'onde de conception. Cette conception mène à la réflectivité plus élevée possible pour un nombre donné de paires de couche et de matériaux donnés. Il est également possible de concevoir les miroirs dichroïques avec les propriétés commandées pour différentes longueurs d'onde.
Le résonateur reflète d'un laser sont les miroirs presque toujours diélectriques, parce que de tels dispositifs réalisent par habitude une réflectivité très élevée > de 99,9%, et leur largeur de bande limitée de réflexion peut être commode parce qu'elle permet la transmission de la lumière de pompe (à une longueur d'onde plus courte) par un miroir se pliant du résonateur (miroirs dichroïques de →). En raison de cette utilisation, des miroirs diélectriques s'appellent souvent les miroirs de laser.
Une propriété caractéristique des miroirs diélectriques est qu'ils sont les propriétés optiques dépendent sensiblement de l'angle d'incidence. Comme exemple, spectres de réflectivité d'expositions du schéma 1 d'un miroir simple de Bragg pour différents angles d'incidence. Plus l'angle en grande partie, plus le spectre de réflexion est décalé vers des longueurs d'onde plus courtes. C'est essentiellement parce que le composant de la perpendiculaire de vecteur de vague sur les surfaces de couche devient plus petit pour une longueur d'onde donnée, qui peut être compensée en réduisant la longueur d'onde.
Le schéma 1 : Le spectre de réflectivité d'un miroir de Bragg pour différents angles d'incidence d'incidence normale (rouge) jusqu'à 60° (bleu) dans les étapes de 10°.
Concevoir les miroirs diélectriques
Ce peut être une tâche difficile de trouver une conception diélectrique de miroir qui répond à certains critères, comme
1. une combinaison des réflectivités à différentes longueurs d'onde
2. gammes très à bande large de réflexion
3. propriétés d'antiréflexion
4. certaines propriétés de polarisation (pour l'incidence non-normale ; polariseurs en couche mince de →)
5. un certain profil chromatique de dispersion
6. sensibilité minima aux erreurs de croissance
De telles conceptions diélectriques de miroir peuvent souvent seulement être trouvées à l'aide des algorithmes d'optimisation numérique, bien que des stratégies de design analytiques soient connues pour quelques cibles de conception (par exemple conceptions gazouillées de miroir pour les miroirs dispersifs). Les défis techniques résultent de la dimensionnalité élevée de l'espace de paramètre recherché, et des myriades d'optimums locaux qui le rendent difficile de trouver l'optimum global. Une optimisation efficace exige le logiciel avancé de conception de miroir avec des configurations comme l'optimisation multidimensionnelle efficace avec des méthodes de Monte Carlo, la définition des fonctions sophistiquées de figure-de-mérite (prenant en considération également la sensibilité aux erreurs de croissance), etc.
Au delà des problèmes techniques d'optimisation, il y a naturellement également des limitations fondamentales. Dans de nombreux cas, la conception implique un compromis entre les propriétés optiques obtenues, le nombre exigé de couches, et la précision exigée de croissance.