Зеркала для "скользящих схем".

Тороидальные зеркала, элипсоидальные и внеосевые параболические зеркала.

Что это такое - "скользящая схема"?

Если в используемой заказчиком оптической схеме угол падения излучения на зеркало большой (AOI > 70-75 градусов), то это называется "скользящей схемой". Чаще всего такие схемы применяются для зеркал, работающих в коротковолновой области спектра (длины волн менее 100-150 нм), так как благодаря скользящим углам падения излучения можно значительно повысить коэффициент отражения покрытия.

Какие обычно использутся зеркала для "скользящих схем"?

Обычно используются тороидальные зеркала или эллиптические зеркала, в отдельных специальных случаях - внеосевые параболические зеркала.

Тороидальные зеркала стоят меньше остальных, их многие умеют изготавливать, однако из-за сферических искажений они очень часто дают плохой результат (даже для случаев 2f geometry - см. пример вот тут - и даже для сопряжения на практике двух индентичных тороидов - см. третью страницу нашей типовой котировки с обоснованием).

Элипсоидальные зеркала, в силу принципиального отсутствия сферических аббераций, способны выдавать очень хороший результат, качество которого по сути ограничивается только точностью изготовления отражающей поверхности таких зеркал. Но их недостаток - высокая цена (особенно, если "входное плечо" и "выходное плечо" отличаются друг от друга, а их значения соизмеримы с физическими значений размеров самого зеркала).

Внеосевые параболические зеркала используются тогда, когда необходимо или из расходящегося пучка получить параллельный колимированный пучок, либо наоборот из паралелльного пучка сфокусировать излучение в точку. Также, внеосевые параболические зеркала очень хорошо подходят для решения стандартной задачи, когда необходимо сначала из расходящегося из источника излучения получить параллельный колимированный пучок, а потом обратно сфокусировать его в точку. В силу отсутствия сферических искажений для этого типа зеркал, внеосевые параболические зеркала позволяют получить очень хороший результат (также как и элипсоидальные). Но имеют тот же недостаток: высокая цена. Более того, изготовить внеосевое параболическое зеркало с высокой точностью и для больших углов падения - очень сложно. У нас нет данных, что-то кроме нас кто-то ещё в мире умеет изготваливать внеосевые параболические зеркала для углов падения более 70 градусов (внеосевой угол при этом более 140 градусов) и при этом с точностью лучше чем λ/4 RMS (где λ=633 нм). Простая арифметика указывает, что для работы в спектральном диапазоне менее 50-100 нм нужно иметь в худшем случае λ/50-λ/100, точности даже λ/4 недостаточно. Именно поэтому, для этой задачи в мире обычно используют два одинаковых тороидальных зеркала. В теории это может дать не плохой результат, но на практике - есть много важных нюансов, которые всё портят (см. например нашу "типовую котировку", где на третьтей странице рассмотрен как раз этот вопрос).

Какие зеркала для "скользящих схем" мы можем сделать?

Что самое главное в зеркале?

Обычно для заказчика очень важно, насколько маленькое пятно в плоскости изображения может быть сформировано зеркалом (см. рисунок ниже). Даже если используется схема, где S' равно бесконечности (коллимированный луч после отражения), этот параметр позволяет оценить, насколько хорошим будет выходной луч.

От чего зависит размер пятна в плоскости изображения?

На размер пятна в плоскости изображения могут влиять множество разных факторов, но из реальной практики это в основном сферические аберрации, точность изготовления формы поверхности зеркала, а также иногда дифракционные ограничения на рабочей длине волны. Также часто крайне важна точность юстировки, так как иногда например ошибка положения зеркала всего в несколько микрон может увеличить диаметр сфокусированного пятна в несколько раз.

Общий принцип заключается в том, что чем ближе размер сфокусированного пятна
к дифракционному пределу, тем дороже такое зеркало.
 

Так какое именно Вам нужно запросить зеркало?

Это зависит от Вашей задачи и выделяемых на покупку финансов. Грамотнее и правильнее всего будет заполнить нашу специальную "запросную форму" (вот тут есть помощь в заполнении (pdf)). Также желательно приложить к запросной форме описание Вашей оптической схемы (хотя бы словами), в которой будет работать зеркало и всё это отправить на наш электронный ящик quote@precise-mirrors.ru. Далее, наши специалисты сами подберут несколько подходящих для Вас вариантов (см. пример типовой котировки для одиночного зеркала или для двух сопряжённых зеркал).

Вы также можете отправить подробную точную спецификацию нужного Вам зеркала с чертежами, описанием типа формы поверхности, рассчитанными радиусами, с всеми допусками и пр. Но даже в этом случае, лучше добавить хотя бы минимальную информацию по углу падения, размеру источника и желаемому размеру изображения. Из нашей богатой практики, в таких случаях часто получается как минимум оптимизировать радиуса, с которыми результат будет немного лучше и при этом заказчик не несёт никаких дополнительных расходов.

Также Вы можете и не заполнять "запросную форму", и не отправлять подробную точную спецификацию нужного Вам зеркала, а вместо этого отправить описание Вашей задачи (зеркала) в произвольной форме на тот же электронный адрес quote@precise-mirrors.ru. Но в этом случае, такой запрос может обрабатываться значительно дольше.