دید کلی:
بسیاری از مواد فلزی مانند آلومینیوم(Al)، نقره(Ag)و طلا(Au) در مقایسه با سایر مواد ، باز تابنده هستند، امّا آنها نیز بخشی از تابش فرودی را جذب می کنند. دربرخی کاربرد ها، خاصه در آنهایی که شامل لیزرهای پر توان هستنداین جذب حتی اگر "اندک" باشد تابش دارای انرژی کافی برای تبخیر مواد است و آنها را به عنوان یک آینه از کار می اندازد و خاصیت آینه ای را از آنها سلب می کندو آینه را خراب می کند.
در این کاربردها و موارد مشابه آن، طراح اپتیکی باید از آینه هایی استفاده کند که مطلقا از مواد دی الکتریک که تابش واقعا ناچیزی در ناحیه مورد نظر جذب می کنند، یا به طورکلی جذب نمی کنند، ساخته شده باشند این آینه های دی الکتریک از لایه های متناوب موادی با ضریب شکست بالا و پایین تشکیل می یابند هر لایه دارای ضخامتی برابر با یک چهارم یا نصف طول موج نوری که به آینه می تابد، می باشد این روش در پوشش های دی الکتریک به راحتی قابل اعمال است.(به این روش در اصطلاح علمی روش لایه نشانی گویند)
اپتیکی حاکم بر آینه ها ی دی الکتریک و نحوه عملشان:'>
قوانین اپتیکی حاکم بر آینه های دی الکتریک و نحوه عملشان:
قوانین اپتیک هندسی بیان می کنند که نور پس از برخورد با یک سطح جدایی کجا و چگونه می روند امّا نمی گویند که چقدر نور باز تابیده و چقدرش از سطح عبور کرده است این را می توان از یک رشته عبارات که معادلات فرنل نامیده می شود، دریافت. اگر E میدان الکتریکی تابش فرو دی بر یک سطح وEr میدان الکتریکی باز تابش از آن سطح باشد ضریب باز تابR1 و R2 طبق معادلات فرنل برای دو نوع قطبش بدست می آیدکه به ترتیب ضریب بازتاب نور قطبیده موازی و قائم می باشند.
(R1=Er1/E=(n1 cos i-n2 cos r)/(n1 cos i+n2 cos r
(R2=Er2/E=(n2 cos i-n1 cos r)/(n2 cos i+n1 cos r
که در آن n1 و n2 ضرایب شکست محیط های فرودی و شکستی و (r,i)زوایای فرودی و شکستی مرتبط با قانون اسنل (n1 sin i=n2 sin r) و نیز Er1 مولفه موازی میدان الکتریکی نور باز تابشی قطبیده موازی صحفه تابش ( نور قطبی p ) و Er2 مولفه قائم میدان الکتریکی نور باز تابشی قطبیده عمود بر صحفه تابش ( نور قطبیs )می باشد. برای تابش قائم که نور در امتداد خط عمود بر سطح بر آن تابش نماید(i=r=0)بنابراین فقط R2مؤثر است، زیرا همه نور، عمود بر صحفه تابش، قطبیده است. و معادله به فرم ساده زیر در می آید. (R=R2=(n1-n2)/(n1+n2 مقدار نور باز تابیده از سطح جدایی،متناسب است با مجذور دامنه میدان الکتریکی، بدین سبب،کسر نوربازتابیده از یک سطح جدایی، یعنی توان باز تاب با مجذور ضریب باز تاب برابر است.rتوان بازتاب برابر است با: r=R2
در سطح جدایی هوا و شیشه این مقدار برابر 0.04 می باشد.
بهینه سازی:
با افزایش لایه های مکرر می توان توان باز تابش نور را به صفر رساند. محاسبات و آزمایشات نشان داده است که از تعداد 12 لایه به بعد توان باز تابندگی یک آینه دی الکتریک به 100% می رسد. و عملا هیچ جذبی اتفاق نمی افتد و پراکندگی صورت نمی گیرد.
این طرح در ناحیه های طول موجی مختلف وابستگی به ضریب شکست لایه های تشکیل دهنده یک در میان آینه دارد. چون ناحیه نور مرئی وسیع است. بنابراین به مواد دی الکتریک چند گانه جهت پوشش لازم داریم تا کل ناحیه مرئی را بتوانیم باز تاب کامل نماییم.طوریکه چندین لایه طول موج خاصی را بر می گرداند و چند تای دیگر مختص طول موج دیگری است.
طرح اپتیکی ; باریکه های شکاف ها:
در سیستم هایی که بیش از یک تصویر یا یک باریکه لازم است، می توان با استفاده از آینه نیم نقره اندود که فیلترنوری برخی از باریکه هاست به باریکه شکاف دست یافت.
یک باریکه شکاف قطعه ای است که بخشی از نور تابشی بر آن را عبور و بخشی را باز می گرداند علاوه از این از باریکه شکاف می توان به منظور ترکیب دو باریکه یا دو تصویر و تبدیل آنها به یکی استفاده کرد. چگونگی ساخت و مکانیزم عمل باریکه شکاف همانند آینه های لایه ای است به عبارتی آینه لایه ای را طوری با دی الکتریک اندود می کنند که طول موج های خاص را عبور دهد و بقیه را باز تابش نماید.
البته در روش های تولید باریکه می توان از پوشش های فلزی نیز جهت تولید باریکه استفاده نمود باید پوشش های دی الکتریک را چنان تنظیم نماییم که باز تابش و عبور باریکه های شکاف را در زاویه های تنظیم شده یا طول موج های ویژه انجام دهند.
لایه گذاری یک علم به روز و موفقی است و در بهینه سازی خروجی لیزرها و سایر مسائل اپتیک مدرن علاوه ا زآینه در فیلتر های نوری و عینک های ضد باز تاب و ...مورد استفاده قرار می گیرد.
