热镜 Hot mirrors

2022-11-17 11:39:20 浏览:510

定义

通过反射红外辐射来减少光学系统中热负荷的反射镜。

特别是对于包含某种白炽灯(例如卤素灯)作为照明光源的图像投影仪,光学系统上可能会有大量的热负荷。 这主要是因为不仅产生了所需的可见光,而且还产生了红外线中更大的功率。 例如,红外光可能会被光学玻璃吸收,加热它们,并引起各种有害影响,例如导致光学像差的机械应力和变形。

为了消除或至少缓解这个问题,已经开发了特殊的反射镜(热控制滤光片),它可以以两种不同的方式作为去除红外光的滤光片:

  • 热反射镜反射红外辐射,同时透射大部分有用的可见光。 (它们有时被称为热反射镜,尽管严格来说它们反射红外辐射。 这种反射镜只需在需要保护的光学元件之前添加到光束路径中。
  • 冷镜反射可见光,同时透射或吸收大部分红外光。 这种反射镜用作光束路径中的折叠镜。

热镜 Hot mirrors

图1:热镜反射热辐射,同时透射可见光。

与通常仅对两个窄波长区域具有指定光学特性的二向色镜相比,热镜对更宽的波长区域具有这种特性(尽管规格不那么严格)。

热反射镜被实现为介电镜。 理想情况下,这种镜子应该反射近红外和中红外的所有光。 然而,如此大的反射带宽很难实现,因为通常涂层材料的折射率对比度相对较小。 此外,普通材料最终会被吸收足够长的波长。 因此,部分热保护可以通过吸收红外光来完成;高反射率主要在近红外中实现,例如仅达到1.3μm或1.5μm左右的波长。

反射镜基板中的红外吸收可能会导致镜子中的一些热效应,这可能会或多或少地降低系统性能。 通过使用具有特别好的热阻(包括相对较小的热膨胀)的基板玻璃,可以将这种影响降至最低。 例如,硼硅酸盐玻璃和熔融石英就适用于此目的。 苏打石灰杯只对低功率的人足够。

与介电镜一样,反射光谱针对特定入射角(例如,法向入射角或45°)进行了优化,而其他入射角的性能可能要差得多。

光学器件

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