أنواع المرايا
مرآة مستوية
مرآة الطلاء العازل: مرآة الطلاء العازل هي طبقة عازلة متعددة الطبقات تُرسب على سطح العنصر البصري، مما يُسبب تداخلاً ويعزز الانعكاسية في نطاق أطوال موجية محددة. تتميز هذه الطبقة العازلة بانعكاسية عالية، ويمكن استخدامها في نطاقات موجية واسعة. كما أنها لا تمتص الضوء، وهي صلبة نسبياً، لذا فهي مقاومة للتلف. وهي مناسبة للأنظمة البصرية التي تستخدم ليزرات متعددة الأطوال الموجية. مع ذلك، يتميز هذا النوع من المرايا بطبقة غشاء سميكة، وحساسية عالية لزاوية السقوط، وتكلفته مرتفعة.
٢. مرآة أشعة الليزر: المادة الأساسية لمرآة أشعة الليزر هي السيليكا المنصهرة بالأشعة فوق البنفسجية، وطبقة الانعكاسية العالية على سطحها هي طبقة عازلة من Nd:YAG، تُرسب بواسطة تبخير شعاع الإلكترونات وعملية الترسيب بمساعدة الأيونات. بالمقارنة مع مادة K9، تتميز السيليكا المنصهرة بالأشعة فوق البنفسجية بتجانس أفضل ومعامل تمدد حراري أقل، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للتطبيقات في نطاق الموجات من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة، والليزر عالي الطاقة، ومجالات التصوير. تشمل الأطوال الموجية الشائعة التشغيل لمرايا أشعة الليزر ٢٦٦ نانومتر، و٣٥٥ نانومتر، و٥٣٢ نانومتر، و١٠٦٤ نانومتر. يمكن أن تتراوح زاوية السقوط بين ٠ و٤٥ درجة أو ٤٥ درجة، وتتجاوز نسبة الانعكاس ٩٧٪.
٣. مرآة فائقة السرعة: المادة الأساسية للمرآة فائقة السرعة هي السيليكا المنصهرة بالأشعة فوق البنفسجية، والطبقة العازلة عالية الانعكاس على سطحها عبارة عن غشاء عازل منخفض التأخير في تشتت المجموعة، يُصنع بتقنية رش شعاع الأيونات (IBS). تتميز السيليكا المنصهرة بالأشعة فوق البنفسجية بمعامل تمدد حراري منخفض وثبات عالٍ للصدمات الحرارية، مما يجعلها مثالية لليزر النبضي عالي الطاقة فيمتوثانية وتطبيقات التصوير. تتراوح أطوال الموجات التشغيلية الشائعة للمرايا فائقة السرعة بين ٤٦٠ نانومتر و٥٩٠ نانومتر، و٧٠٠ نانومتر و٩٣٠ نانومتر، و٩٧٠ نانومتر و١١٥٠ نانومتر، و١٤٠٠ نانومتر و١٧٠٠ نانومتر. يبلغ شعاع الضوء الساقط ٤٥ درجة، وتتجاوز انعكاسيته ٩٩.٥٪.
٤. المرايا الفائقة: تُصنع المرايا الفائقة بترسيب طبقات متناوبة من مواد عازلة ذات معامل انكسار مرتفع ومنخفض على ركيزة من السيليكا المنصهرة بالأشعة فوق البنفسجية. بزيادة عدد الطبقات، يُمكن تحسين انعكاسية العاكس الفائق، حيث تتجاوز انعكاسيته ٩٩.٩٩٪ عند طول الموجة التصميمي. هذا يجعلها مناسبة للأنظمة البصرية التي تتطلب انعكاسية عالية.
٥. المرايا المعدنية: تُعد المرايا المعدنية مثاليةً لعكس مصادر الضوء عريض النطاق، حيث تتميز بانعكاسية عالية على نطاق طيفي واسع. الأغشية المعدنية معرضة للأكسدة وتغير اللون والتقشير في البيئات عالية الرطوبة. لذلك، عادةً ما يُغطى سطح مرآة الغشاء المعدني بطبقة واقية من ثاني أكسيد السيليكون لعزل التلامس المباشر بين الغشاء المعدني والهواء ومنع الأكسدة من التأثير على أدائها البصري.
مرآة منشورية ذات زاوية قائمة
عادةً ما يُطلى الجانب القائم الزاوية بغشاء مضاد للانعكاس، بينما يُطلى الجانب المائل بغشاء عاكس. تتميز المنشورات القائمة الزاوية بمساحة تلامس أكبر وزوايا نموذجية تتراوح بين 45 درجة و90 درجة. مقارنةً بالمرايا العادية، تتميز المنشورات القائمة الزاوية بسهولة تركيبها وثباتها ومتانتها العالية في مواجهة الإجهاد الميكانيكي. وهي الخيار الأمثل للمكونات البصرية المستخدمة في مختلف الأجهزة والأدوات.
مرآة مكافئة خارج المحور
المرآة المكافئة غير المحورية هي مرآة سطحية، سطحها العاكس هو جزء مقطوع من مكافئ أصلي. باستخدام المرايا المكافئة غير المحورية، يمكن تركيز أشعة متوازية أو مصادر نقطية متوازية. يسمح التصميم غير المحوري بفصل نقطة التركيز عن المسار الضوئي. يتميز استخدام المرايا المكافئة غير المحورية بمزايا عديدة مقارنةً بالعدسات. فهي لا تُسبب زيغًا كرويًا أو لونيًا، مما يعني إمكانية تركيز الأشعة المُركزة بدقة أكبر على نقطة واحدة. بالإضافة إلى ذلك، تحافظ الأشعة المارة عبر المرايا المكافئة غير المحورية على طاقة وجودة بصرية عالية، حيث لا تُسبب أي تأخير طوري أو فقدان امتصاص. هذا يجعل المرايا المكافئة غير المحورية مناسبة بشكل خاص لتطبيقات مُعينة، مثل ليزرات الفيمتوثانية النبضية. في هذه الليزرات، يُعد التركيز الدقيق ومحاذاة الشعاع أمرًا بالغ الأهمية، ويمكن للمرايا المكافئة غير المحورية توفير دقة واستقرار أعلى، مما يضمن تركيزًا فعالًا لشعاع الليزر وإخراجًا عالي الجودة.
مرآة منشورية عاكسة ذات سقف مجوف
يتكون منشور السقف المجوف من منشورين مستطيلين ولوح قاعدة مستطيل مصنوع من مادة بورو فلوت. تتميز مواد بورو فلوت بتسطح سطحي عالي للغاية وخصائص بصرية ممتازة، مما يُظهر شفافية ممتازة وكثافة فلورية منخفضة للغاية في النطاق الطيفي بأكمله. بالإضافة إلى ذلك، فإن حواف المنشورين القائمين الزاوية مطلية بطبقة فضية مع طبقة واقية معدنية، مما يوفر انعكاسية عالية في النطاق المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة. يتم وضع منحدرات المنشورين مقابل بعضهما البعض، ويتم ضبط زاوية ثنائي السطح على 90 ± 10 ثانية قوسية. يعكس عاكس منشور السقف المجوف الضوء الساقط على وتر المنشور من الخارج. وعلى عكس المرايا المسطحة، يظل الضوء المنعكس موازيًا للضوء الساقط، مما يتجنب تداخل الشعاع. يسمح هذا بتنفيذ أكثر دقة من ضبط المرآتين يدويًا.
إرشادات استخدام المرايا المسطحة:
وقت النشر: 31 يوليو 2023
