Un espejo dieléctrico , también conocido como espejo de Bragg , es un tipo de espejo compuesto por múltiples capas delgadas de material dieléctrico , normalmente depositadas sobre un sustrato de vidrio o algún otro material óptico. Mediante la elección cuidadosa del tipo y grosor de las capas dieléctricas, se puede diseñar un revestimiento óptico con una reflectividad especificada en diferentes longitudes de onda de luz . Los espejos dieléctricos también se utilizan para producir espejos de reflectividad ultra alta: se pueden producir valores de 99,999% o mejores en un rango estrecho de longitudes de onda utilizando técnicas especiales. Alternativamente, se pueden hacer para reflejar una ampliaespectro de luz, como todo el rango visible o el espectro del láser Ti-zafiro . Los espejos de este tipo son muy comunes en los experimentos de óptica , debido a las técnicas mejoradas que permiten la fabricación económica de espejos de alta calidad. Ejemplos de sus aplicaciones incluyen láser cavidad espejos finales, calientes y los espejos fríos , de película delgada divisores de haz , alta umbral de daño espejos, y los revestimientos en modernas Mirrorshades .
Mecanismo
Los espejos dieléctricos funcionan basándose en la interferencia de la luz reflejada por las diferentes capas de la pila dieléctrica. Este es el mismo principio que se utiliza en los recubrimientos antirreflejos multicapa , que son pilas dieléctricas que se han diseñado para minimizar en lugar de maximizar la reflectividad. Los espejos dieléctricos simples funcionan como cristales fotónicos unidimensionales , que consisten en una pila de capas con un índice de refracción alto intercaladas con capas de índice de refracción bajo (ver diagrama). Los espesores de las capas se eligen de manera que las diferencias de longitud de trayectoria para reflexiones de diferentes capas de índice alto sean múltiplos enteros de la longitud de onda para la que está diseñado el espejo. Las reflexiones de las capas de índice bajo tienen exactamente la mitad de una longitud de onda en la diferencia de longitud de trayectoria, pero hay una diferencia de 180 grados en el cambio de fase en un límite de índice de bajo a alto, en comparación con un límite de índice de alto a bajo. lo que significa que estas reflexiones también están en fase. En el caso de un espejo de incidencia normal, las capas tienen un espesor de un cuarto de longitud de onda.
Otros diseños tienen una estructura más complicada producida generalmente por optimización numérica . En el último caso, también se puede controlar la dispersión de fase de la luz reflejada (ver Espejo chirrido ). En el diseño de espejos dieléctricos, se puede utilizar un método de matriz de transferencia óptica .
Los espejos dieléctricos exhiben retardo en función del ángulo de incidencia y el diseño del espejo. [1]
Fabricación
Las técnicas de fabricación de espejos dieléctricos se basan en métodos de deposición de película fina . Las técnicas comunes son la deposición física de vapor (que incluye la deposición evaporativa y la deposición asistida por haz de iones ), la deposición química de vapor , la deposición por haz de iones , la epitaxia de haz molecular y la deposición por pulverización catódica . Los materiales comunes son fluoruro de magnesio ( n = 1.37) , dióxido de silicio ( n = 1.45) , pentóxido de tantalio ( n = 2.28) , sulfuro de zinc ( n = 2.32) y dióxido de titanio ( n = 2.4) .
Los espejos dieléctricos poliméricos se fabrican industrialmente mediante coextrusión de polímeros fundidos, [2] y mediante recubrimiento por rotación [3] o recubrimiento por inmersión [4] a menor escala.
Ver también
- Reflector Bragg distribuido
- Filtro dicroico
- Espejo perfecto
Referencias
- ^ "Retardo de fase de espejos multicapa periódicos", JH Apfel Applied Optics 21, 733-738 (1982)
- ^ Cristales fotónicos orgánicos e híbridos . 2015.
- ^ Lova, Paola; Giusto, Paolo; Stasio, Francesco Di; Manfredi, Giovanni; Paternò, Giuseppe M .; Cortecchia, Daniele; Soci, Cesare; Comoretto, Davide (9 de mayo de 2019). "Microcavidades de perovskita de yoduro de plomo de metilamonio totalmente polimérico" . Nanoescala . 11 (18): 8978–8983. doi : 10.1039 / C9NR01422E . hdl : 11567/944564 . ISSN 2040-3372 .
- ^ Russo, Manuela; Campoy-Quiles, Mariano; Lacharmoise, Paul; Ferenczi, Toby AM; Garriga, Miquel; Caseri, Walter R .; Stingelin, Natalie (2012). "Síntesis en un solo recipiente de híbridos de polímero / inorgánicos: hacia materiales y patrones de índice de refracción fácilmente accesibles, de baja pérdida y altamente ajustables" . Journal of Polymer Science Parte B: Física de polímeros . 50 (1): 65–74. doi : 10.1002 / polb.22373 . ISSN 1099-0488 .
enlaces externos
- Código rápido para el cálculo de la reflectividad y dispersión del espejo dieléctrico