反射 Reflectors

2022-10-27 14:10:17 浏览:304

定义

反射光或其他辐射的装置。

反射器是可以反射光(不一定在可见光谱区域)或其他辐射的设备。这是一个非常通用的设备类别:反射器可以以非常不同的方式实现,并且可以具有非常不同的特性。更具体地说,逆向反射器是一种将光反射回自身(但可能具有一些空间偏移)的装置。

反射器的实际功能通常在靠近其表面的地方执行,但底层材料可能仍然很重要,例如提供足够的机械稳定性和安装机会。

光的方向也可以通过折射来改变,例如在棱镜表面。然而,这种设备通常不称为反射器。

反射器的类型

反射器的重要类型如下所述:

镜子

一类特别重要的反射器是镜子,它直接将光反射到一个或多个显微镜平坦的表面上,这些表面可以是平面的或弯曲的。镜子引起镜面反射,例如,激光束在反射时保持明确的光束,只是传播方向有所改变。

光的偏振通常保持不变,特别是对于正常入射的反射,但也可以进行修改 - 但通常以系统和可重复的方式进行。

有关更多详细信息,请参阅有关镜像的文章。

衍射光栅

许多衍射光栅是反射器件,因此是一类特殊的反射器。与简单的反射镜相比,反射光可以发送到对应于不同衍射阶数的多个方向。

具有多重反射的反射器

一些反射器利用多重反射,例如在不同方向的不同镜子上,或在棱镜表面上的全内反射。例如,有棱镜反光镜,例如角立方棱镜,它将光束方向改变 180°,并具有一些平行偏移。另一个例子是卡塞格林反射器,基本上是某些望远镜中使用的两个镜子的组合。

法拉第镜

一种特殊类型的反射器是法拉第镜。该装置的制造使得反射光的偏振状态始终与输入光的偏振状态正交 - 至少在一定波长范围内具有良好的近似值。

光子晶体

某些三维光子晶体可以作为具有非常特殊特性的反射器,例如,作为特定波长范围内的全向反射器。

漫反射器

有漫反射器,例如基于具有微观不规则性的表面,其强烈扰乱光波前,从而破坏或降低空间相干性。即使入射光是定义明确的光束,反射光也会漫射,即在很宽的方向上传播。光偏振也经常丢失。

漫反射器通常用于照明环境,例如用于室内照明或摄影。它们通常放置在靠近某些光源的地方。房间的墙壁也可以用作漫反射器。

一些漫反射器用作屏幕,例如用于查看图像,例如来自投影仪。一些屏幕还可以大大降低光的时间相干性,这在激光投影仪的上下文中很重要。

另请参阅有关扩散器的文章。扩散器可以是反射式和透射式。

光纤反射器

光纤中可以使用不同种类的反射器:

  • 可以使用反射镜来反射光线 - 例如,直接应用于光纤末端的介电涂层,或者对接光纤末端的离散反射镜。
  • 光纤布拉格光栅也可用作光反射器——通常反射带宽相当有限。
  • 还有更复杂的布置,例如光纤环路反射镜(更准确地说:光纤环路反射器),它们利用光纤耦合器中的干涉效应。

光反射器的主要特点

光反射器可以用不同的方式表征:

  • 在许多情况下,入射光的反射量是相关的 - 更准确地说,入射光功率或辐照度的哪一部分被反射。该量称为反射率(或单个表面的反射率)。它通常取决于入射方向、光波长和偏振,也可能取决于反射器上的位置。在许多情况下,反射器仅适用于有限范围的入射角和波长。
  • 光学相位变化与某些应用有关,特别是其频率依赖性,这与群延迟和色散有关。
  • 对于漫反射器,可能需要知道反射光的角度分布,这在很大程度上取决于输入方向、光波长和偏振。
  • 在某些情况下,反射光与入射光有一些平行的偏移 - 例如,与逆向反射器设备中的多次反射有关。
  • 反射器整个区域的反射特性的均匀性对于某些应用很重要。
  • 在激光的背景下,特别是对于强光脉冲,了解激光诱导损伤的阈值强度或通量可能是相关的。
  • 反射器通常需要正确安装在某些设备中,因此可能具有各种功能,以便方便和稳定地安装。

基础光学

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