هیجان با نور و لیزر
آ ینه (ادوات اپتیکی فوتونیکی)
 
 آینه
آینه یکی از قطعات اپتیکی است که بشر از دیرباز با آن سر و کار داشته است. سطح صاف و صیقلی آینه موجب بازتاب  منظم نور تابیده شده به سطح و می گردد. سطح آینه ممکن است تخت یا کروی بوده و یا به شکل های مختلف دیگر انحنا داشته باشد. همچنین ممکن است سطح آینه دارای اعوجاج باشد. مهمترین نکته آن است که آینه دارای سطحی صیقلی باشد که بتواند نور تابیده شده را متناظر با نور ورودی بازتاب کند. البته آینه بازتاب کامل و ایده آل ندارد و بسته به نوع سطح و صیقلی که روی آن داده شده، می تواند بازتابی نزدیک 100%  داشته باشد.
همان طور که گفته شد از نظر شکل، آینه می تواند تخت، کروی، دارای انحنای سهمی وار و یا احیانا نامنظم یا دارای اعوجاج باشد. از نظر جنس سطح نیز، هر سطح قابل صیقلی می تواند رفتار آینه ای داشته باشد مثلا اگر یک فلز خوب صیقل خورده باشد مانند آینه عمل میکند. همچنین اگر روی یک سطح شیشه ای خیلی صیقلی، نور بتابانیم باز هم رفتار آینه ای خواهد داشت و در صورتیکه روی سطح این شیشه لایه ای از آلومینیوم یا نقره یا طلا پوشانده شود، یک آینه با بازتاب بالا خواهیم داشت.
 آینه هایی که به صورت روزمره استفاده می شوند از شیشه ای تشکیل شده اند که پشت آن جیوه اندود شده است. جیوه روی سطح نمی تواند پوشش داده شود و به صورت مایع و سمی است که در پشت سطح چسبانده می شود و روی آن روکشی پوشانده می شود که آن را محفوظ کند. در نتیجه نور از سطح زیری شیشه که جیوه است مقدار زیادی بازتاب می کند اما از سطح رویی شیشه نیز کمی بازتاب خواهد داشت. میزان بازتاب دوم شاید چندان مهم نباشد ولی در دقت های بالا، وجود این دو بازتاب مانع از بکارگیری چنین آینه ای در کارهای اپتیکی دقیق میشود. در آینه های دقیقتر، سطح بازتابنده، روی شیشه پوشانده می شود. ولی همانطور که روشن است چنین سطحی دوام خوبی ندارد به همین دلیل معمولا از روکش های دیگر برای افزایش دوام آینه استفاده می شود. دقت در نگهداری و استفاده از این آینه ها بسیار مهم است و باید سطح آنها را بدون اشاره دست و عوامل دیگر تنظیم و یا تمیز کرد در غیر این صورت می تواند به سادگی روی آن خراش و یا آلودگی ایجاد شده و آینه را غیر قابل استفاده کند درحالیکه سطح رویی آینه معمولی شیشه است و بدون ریسک صدمه به لایه بازتابنده می توان آن را تمیز کرد.
برای پوشش آینه اپتیکی که بازتاب از سطح رویی رخ می دهد، روکش های مختلفی بکار میرود. معمولا از زیر لایه ی شیشه ای به عنوان پایه استفاده می شود چرا که صیقل بهتری خورده و از استحکام بیشتری برخوردار است. این زیر لایه به هر شکل که باشد، باید خوب صیقل دیده باشد چون هر خراش و ناصافی روی سطح می تواند به لایه ای که روی آن پوشانده می شود منتقل شود. روی این سطح شیشه ای معمولا در محیط خلا و بصورت تبخیری، لایه ای از آلومینیوم ، نقره یا فلزات دیگر نشانده می شود. اگر فلز نشانده شده آلومینیوم یا نقره باشد تمام طیف طول موجی را بازتاب می کند اما اگر طلا یا مس لایه نشانی شود، بخشی از طول موج را بیشتر بازتاب کرده و رنگ آن زرد دیده می شود.
برای دستگاهی مثل لیزر که شدت نور خیلی زیاد است چنین لایه هایی مناسب نیستند چون تحمل توان بالای لیزر را ندارند. به همین دلیل لایه های دیگری که دیرگداز و سخت تر هستند به صورت چند لایه بکار میروند  که با استفاده از تداخل نور، تنها  طول موج مشخص لیزر را  با درصد معین  بازتاب کنند. این نوع آینه ها را دیکروییک می گویند. چون بطور انتخابی، فقط برای طول موج خاصی بازتاب دارند. این نوع آینه ها علاوه بر لیزر- با طراحی مناسب - کاربرد های دیگری هم دارند. مثلا برای انتخاب طول موج عبوری، جداسازی خط های طیفی لیزر، ترکیب رنگهای مختلف و ... میتوان از این آینه ها استفاده کرد.
Top

Shahid Beheshti University,دانشگاه شهید بهشتی

دانشگاه شهید بهشتی