光学ミラー

光学ミラーとフィルターの比較

光学ミラーは、光の方向を変えるために反射の原理を利用する。 反射後、光は元の色と周波数を保持します。 ミラーの反射面は、平坦または湾曲のいずれかであり、材料は、金属または非金属であり得る。

一方、光フィルタは、光干渉と伝送の原理に基づいています。 さまざまな色と周波数の光が減衰またはフィルタリングされ、特定の色または周波数のみが通過できるようになります。 フィルターは通常、一連の多層薄膜で構成されており、これらのフィルムの厚さは、蒸着時間を調整することによって制御できます。

誘電体ミラーと金属コーティングミラーの違い

簡単に言えば、誘電体は正の誘電率を持ち、金属は負の誘電率を持ちます。

電磁波 (可視光も電磁波) が特定の媒体内で伝播できる場合 (均一で電荷が含まれていないと仮定) 、マクスウェルの方程式がその媒体の平面波解を可能にすることを示します。 これは通常、媒体の誘電率が正の場合に発生します。 対照的に、マクスウェルの方程式は金属の平面波解を許可していないため、電磁波は金属内で伝播できません。 ただし、金属は、エバネッセント波として知られる別のタイプの溶液をサポートします。これは、表面でのみ伝播できます。 これが、ミラーが通常の状況下で金属で作られる理由です。

一方、誘電体コーティングは、高誘電体定数と低誘電体定数の周期的な層で構成されており、各層は非常に薄いです。 波長が特定の条件を満たす場合、誘電体コーティングは、その特定の波長に対して全反射を実行し、すべての光を反射するブラッグ格子のように機能します。 これらの誘電体コーティングされたミラーは非常に高い反射率を持っていますが、入射角と波長範囲によって制限されます。 さらに、それらはかなり高価です。

EUV (Extreme Ultraviolet) リソグラフィマシンでは、反射光学マスク (光学マスク) は多層誘電体コーティングを使用して作成されます。 本質的に、誘電体コーティングされたミラーは1次元フォトニック結晶の一形態であり、光が伝播するためにサポートされていないバンドギャップを作成し、全反射をもたらします。 それらは厳密にはフォトニック結晶ではありませんが、各層の厚さは特定の要件に合わせて微妙に調整されることがよくあります。