Miroirs optiques

Comparaison du miroir optique et des filtres

Un miroir optique utilise le principe de la réflexion pour changer la direction de la lumière. Après réflexion, la lumière conserve sa couleur et sa fréquence d'origine. La surface réfléchissante du miroir peut être plate ou incurvée, et le matériau peut être métallique ou non métallique.

Les filtres optiques, en revanche, sont basés sur les principes de l'interférence optique et de la transmission. Différentes couleurs et fréquences de lumière sont atténuées ou filtrées, ne laissant passer que des couleurs ou des fréquences spécifiques. Les filtres sont typiquement composés d'une série de couches minces multicouches, et l'épaisseur de ces films peut être contrôlée en ajustant le temps de dépôt.

Différences entre les miroirs diélectriques et à revêtement métallique

En termes simples, les diélectriques ont une constante diélectrique positive, tandis que les métaux ont une constante diélectrique négative.

Si une onde électromagnétique (la lumière visible est également une onde électromagnétique) peut se propager dans un certain milieu (en supposant qu'elle est uniforme et ne contient pas de charges), cela indique que les équations de Maxwell permettent une solution d'onde plane dans ce milieu. Cela se produit généralement lorsque la constante diélectrique du milieu est positive. En revanche, les ondes électromagnétiques ne peuvent pas se propager dans les métaux parce que les équations de Maxwell ne permettent pas une solution d'onde plane dans les métaux. Cependant, les métaux supportent un autre type de solution, connue sous le nom d'onde évanescente, qui ne peut se propager qu'à la surface. C'est pourquoi les miroirs sont généralement faits de métaux dans des circonstances normales.

Les revêtements diélectriques, en revanche, sont composés de couches périodiques de matériaux à constante diélectrique élevée et faible, chaque couche étant extrêmement mince. Lorsque la longueur d'onde satisfait une certaine condition, le revêtement diélectrique agit comme un réseau de Bragg qui effectue une réflexion totale pour cette longueur d'onde spécifique, réfléchissant toute la lumière. Ces miroirs à revêtement diélectrique ont une réflectivité extrêmement élevée mais sont limités par l'angle incident et la plage de longueurs d'onde. De plus, ils sont assez chers.

Dans les machines de lithographie EUV (Extreme Ultraviolet), les masques optiques réfléchissants (masques optiques) sont fabriqués à l'aide de revêtements diélectriques multicouches. Essentiellement, les miroirs à revêtement diélectrique sont une forme de cristaux photoniques unidimensionnels, créant une bande interdite où la lumière n'est pas supportée pour se propager, ce qui entraîne une réflexion totale. Bien qu'ils ne soient pas strictement des cristaux photoniques, l'épaisseur de chaque couche est souvent délicatement ajustée pour des exigences spécifiques.