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Miroirs

Miroirs à réflexion sphérique, miroirs paraboliques hors axe, miroirs plano à revêtement à réflexion


Les miroirs optiques sont conçus pour réfléchir la lumière pour une variété d'applications, y compris la direction de faisceau, l'interférométrie, l'imagerie ou l'éclairage. Les miroirs optiques sont utilisés dans un large éventail d'industries, telles que les sciences de la vie, l'astronomie, la métrologie, les semi-conducteurs ou l'énergie solaire.


Hyperion Optics offre une gamme de miroirs optiques à laser, à substrat plat, à focalisation ou spécialisés dans une multitude d'options de revêtement réfléchissant, y compris l'aluminium protégé, l'aluminium renforcé, l'argent protégé, l'or protégé ou le diélectrique. Le choix de l'option de revêtement réfléchissant appropriée garantit une réflectivité élevée de la longueur d'onde ou de la plage de longueurs d'onde requise. Les miroirs optiques conçus pour les applications laser sont optimisés pour la longueur d'onde laser donnée. De plus, les miroirs optiques conçus pour les lasers présentent des seuils d'endommagement qui conviennent au laser désigné. Les miroirs optiques à substrat métallique sont idéaux pour les applications nécessitant un coefficient de dilatation thermique constant entre le miroir optique et le support. Les miroirs optiques avec une surface concave sont idéaux pour les applications de focalisation de la lumière.


Les miroirs optiques ont une surface plane ou incurvée lisse, hautement polie pour réfléchir la lumière. Habituellement, la surface réfléchissante est une mince couche d'argent ou d'aluminium sur verre. Les spécifications du produit pour les miroirs optiques comprennent le diamètre, le rayon de courbure, la longueur focale de l'épaisseur et la qualité de la surface. Le diamètre ou la hauteur d'un miroir optique est mesuré directement. Si la courbure du miroir optique a été extrapolée en une sphère, alors le rayon de cette sphère est le rayon de courbure du miroir. Il existe deux mesures d'épaisseur pour les miroirs optiques: l'épaisseur du centre et l'épaisseur du bord. Les unités de mesure comprennent les pouces, les pieds et les yards; nanomètres, centimètres et millimètres, et miles et kilomètres. Avec les miroirs optiques, la distance focale est la distance du miroir à laquelle la lumière converge. La qualité de surface décrit les fouilles et les rayures. Une excavation est un défaut sur une surface optique polie qui est presque égale en termes de longueur et de largeur. Une rayure est un défaut dont la longueur est plusieurs fois sa largeur.


Les miroirs optiques sont fabriqués à partir de nombreux matériaux différents, chacun d'eux influençant les caractéristiques de réflectivité du miroir. Les choix pour les matériaux incluent le verre de borosilicate, le cuivre, la silice fondue, le nickel et le verre de couronne optique. Le verre borosilicaté est également connu sous le nom de verre BK7 et boro-crown. Le cuivre est utilisé dans les applications de haute puissance en raison de sa conductivité thermique élevée. La silice fondue a un très faible coefficient de dilatation thermique et peut être utilisée avec des lasers modérément alimentés ou des conditions environnementales changeantes. Des miroirs optiques de qualité ultraviolette (UV) sont également couramment disponibles. Le nickel est utilisé dans des applications qui nécessitent une résistance aux dommages thermiques et physiques. Les matériaux brevetés pour les miroirs optiques comprennent Pyrex (Corning Inc.) et Zerodur (Schott Glaswerke).


Les miroirs optiques sont parfois revêtus pour améliorer leur réflectivité. Les choix incluent l'aluminium nu, amélioré et protégé; argent, or nu et or protégé; et des revêtements faits de rhodium et de matériaux diélectriques. Des revêtements d'aluminium améliorés sont utilisés pour améliorer la réflectance dans les régions visibles et ultraviolettes. Les revêtements d'aluminium protégés offrent une résistance à l'abrasion tout en protégeant la surface de l'aluminium, un excellent réflecteur dans les régions supérieures des UV, du visible et du proche infrarouge (IR). Des miroirs optiques avec de l'or nu et des revêtements dorés protégés sont utilisés dans les régions proches de l'IR vers l'IR lointain. Les revêtements d'argent fournissent une meilleure réflectance que l'aluminium; Cependant, la tendance de l'argent à s'oxyder et à ternir exige une étanchéité complète de l'atmosphère. Les revêtements au rhodium ont une réflectivité d'environ 80% du spectre visible.



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Définition des miroirs

Le miroir est un élément optique qui utilise la loi de la réflexion. Dans le passé, quand le miroir était fait, il était souvent recouvert d'argent sur le verre. Le processus standard est le suivant: après avoir vaporisé de l'aluminium à la vapeur sur un substrat fortement poli, il est ensuite recouvert d'un oxyde de silicium ou de fluorure de magnésium. Puisque la loi de la réflexion est indépendante de la fréquence de la lumière, de tels composants ont une large gamme de bandes de travail et peuvent atteindre les régions ultraviolette et infrarouge du spectre visible, de sorte que son application est de plus en plus étendue.


La qualité de l'effet réfléchissant du miroir dépend de la longueur d'onde de la lumière incidente (c'est-à-dire de la source lumineuse) et de la finition de surface du revêtement. La puissance de sortie du laser peut être multipliée si elle est appliquée avec un réflecteur à fort taux de réflexion. Il est réfléchi par le premier réflecteur, et l'image de réflexion n'est pas déformée sans double ombre. Si nous utilisons un miroir normal, non seulement il a une faible réflectivité, mais il n'a pas non plus de sélectivité de longueur d'onde et peut produire une double ombre. Cependant, avec le miroir à membrane d'enduction, l'image obtenue est non seulement riche en luminosité, mais également précise et précise, avec une qualité d'image plus claire et une couleur plus réaliste.

Types et application de miroirs optiques

Le miroir est divisé en trois sortes de formes: miroir plan, miroir sphérique et miroir asphérique. Il peut également être divisé en réflecteurs complets et miroir semi-perméable par le degré de réflexion. Le miroir optique est conçu pour réfléchir la lumière dans une variété d'applications, y compris la déviation du faisceau, l'interférométrie, l'imagerie ou l'éclairage.


Le miroir plan est généralement en verre plat plaqué argent ou en aluminium. Un miroir plan est une image virtuelle d'un objet virtuel. C'est le seul élément optique qui n'endommage pas le coeur unique de la poutre et peut former une image parfaite.


La surface de réflexion d'un miroir sphérique est une sphère. Si le centre de la balle est situé sur la face éclairée, on l'appelle un miroir concave. Si le centre de la balle est situé de l'autre côté de la face éclairée, on l'appelle un miroir convexe. Le miroir concave est un miroir convergent. Le faisceau parallèle est réfléchi et convergera en un point, ce qui est le véritable objectif. La source de lumière est placée dans la position de mise au point et le faisceau est réfléchi dans un faisceau parallèle. Le miroir convexe est un miroir divergent, et le faisceau parallèle est réfléchi par lui pour être un faisceau divergent, et l'extension vers l'arrière du rayon réfléchi est fournie à un point, qui est le foyer virtuel. Le miroir d'observation des deux côtés de la cabine de la voiture est un miroir convexe, et les objets au loin forment une image qui rétrécit près du foyer virtuel.


Le miroir asphérique peut être classé en miroir parabolique, miroir hyperboloïde, miroir elliptique, surfaces effilées et miroir cylindrique. Le faisceau d'un axe de lumière parallèle est réfléchi dans un miroir paraboloïde et est concentré dans le foyer du paraboloïde. Et dans le télescope à réflecteur, il peut être utilisé pour faire l'imagerie de l'étoile lointaine dans le point focal. Au lieu de cela, un faisceau de lumière émis par le foyer est réfléchi par un miroir parabolique et forme ensuite un faisceau parallèle pour le projecteur. Les miroirs hyperboloïdes et elliptiques sont souvent utilisés dans des systèmes optiques spéciaux pour simplifier la structure et améliorer la qualité de l'image.


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