Technische Optik in der Praxis

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schränkt, weil transparente Aufdampfmaterialien mit hinreichend großem
Brechungsindex nicht verfügbar sind. Wenn hohe und höchste Reflexionsvermögen
zur Herstellung von Spiegeln erforderlich sind, werden deshalb
umfangreiche Schichtsysteme mit typischerweise 20 bis 50 Einzelschichten
verwendet.
Beim einfachsten derartigen Schichtsystem werden abwechselnd niedrig-
(L) und hochbrechende (H) λ/4-Schichten aufgedampft, eine L-Schicht befindet
sich direkt auf dem Glas. Dabei werden nur zwei Aufdampfmaterialien
eingesetzt. Ein solches periodisches Schichtsystem wird auch als [HL] N- System bezeichnet, wobei N die Zahl der Schichtpaare bezeichnet. Das theoretische
Reflexionsvermögen bei der Designwellenlänge (bei der die optischen
Schichtdicken = λ/4 sind) ist
n1/n3 − (nH/nL)
R N [HL] =
2N
n1/n3 +(nH/nL) 2N
2 . (2.43)
Man sieht, daß für ausreichend große Schichtzahl N in Zähler und Nenner
der erste Term gegen den zweiten vernachlässigt werden kann, wodurch
R ≈ 1 wird. Praktisch werden leicht Reflexionsvermögen >99,9% erreicht,
mit gewissem Aufwand auch 99,995%. Eine praktische Grenze ist durch die
unvermeidlichen Fertigungstoleranzen und durch Streuung in den Schichten
und speziell an den Schichtgrenzen gegeben.
Ähnlich wie Antireflexschichten können auch reflektierende Schichtsysteme
durch individuelle optische Dicken der Einzelschichten und durch Kombination
mehrerer einfacher Schichtsysteme variiert werden. Abbildung 2.32
zeigt die Transmission (T =1− R) eines periodischen (DLHS) und eines
nicht-periodischen Schichtsystems (DLHD), welches als Doppelspiegel hohes
Reflexionsvermögen bei zwei Wellenlängen hat.
Einfallswinkel und Polarisation. Bisher wurde nur senkrechter Einfall
des Lichts auf das Schichtsystem betrachtet, deshalb hatten der Einfallswin-
Abb. 2.32. Periodisches und nicht-periodisches Reflex-Schichtsystem