光学元件反射镜

反射片（Optical Mirror）

反射镜是利用镜面反射实现光束转折、干涉测量、成像或照明的关键光学元件。

反射镜基体通常采用表面抛光的玻璃或金属材料，通过镀膜工艺在表面形成高反射层。常见的金属反射膜包括铝、银、金三种材料：铝膜在紫外至红外波段均具有优异反射率，且表面自然生成的氧化铝层可提升膜层耐久性；银膜在可见光与红外波段反射性能突出，且对入射角变化引起的偏振效应较不敏感；金膜则以高红外反射率著称，其机械强度和化学稳定性优于银膜，因此广泛应用于红外光学系统。由于金属膜质地较软易受损，实际应用中常在其表面加镀透明保护层。这类金属膜反射镜对入射角度适应性强，仅需满足几何反射条件即可工作，且能在较宽波长范围内保持稳定性能。

对于更高反射率需求的应用场景，多层介质反射膜可替代金属膜。通过介质材料交替堆叠的干涉效应，此类膜系能显著提升反射效率并减少光吸收损耗。但介质膜的性能受入射角度和工作波长的影响较大，因此产品需明确标注设计参数，例如典型入射角（0°或45°）及特定波长适用范围。相较于金属膜的宽谱适用特性，介质反射镜更适用于对单波长或窄波段有极高反射率要求的精密光学系统，其优势在于可通过膜层设计实现接近理论极限的反射性能。

1、平面反射镜（Flat Mirror）

平面反射镜是一种基础且多功能的光学元件，广泛应用于光束偏转/折叠、干涉测量、精密成像系统构建以及光路设计优化等领域，同时也是实验室光学平台搭建和工业OEM设备集成的理想选择。其核心性能指标之一是表面面形精度（通常以λ为基准波长，如λ/4、λ/8、λ/10或λ/20），该参数通过表面粗糙度与理想平面的偏差来量化——高精度表面能有效抑制光散射和波前畸变，显著降低因色散、像差导致的光能损耗，从而提升光学系统的能量利用率和成像质量。例如，λ/20级别的超精密平面镜常用于激光干涉仪等对波前保真度要求严苛的场合，而λ/4等级则适用于对成本更敏感的一般性光学装置。此外，通过表面镀膜技术（金属膜或介质膜）的优化组合，平面镜可根据不同波段需求实现特定波长的高效反射控制。

2、凹面反射镜（Concave Mirror）

凹面反射镜是光束汇聚与光线收集的核心光学元件，其曲面轮廓可将入射光线反射并聚焦于特定焦点，该特性使其在激光加工、光谱仪器及光学传感系统中发挥关键作用。当平行光束入射至凹面镜表面时，镜面曲率会引导反射光线精确会聚，焦点位置由镜面曲率半径决定。

为优化反射性能，镜面常镀有铝膜或金膜：铝膜凭借高反射率及氧化自保护特性，在紫外至可见光波段具有优异表现；金膜则因其极低的红外吸收损耗，成为中远红外应用的理想选择。通过定制镀膜方案，此类反射镜可适配从深紫外到远红外的宽谱需求，同时消除色差对聚焦精度的影响，为高功率激光系统、红外热成像等场景提供稳定可靠的光学解决方案。

3、柱面反射镜（Cylindrical Mirror）

柱面反射镜是一种具有单方向曲率（圆柱面）的光学元件，其反射面在曲率方向可将平行入射光线会聚成一条焦线（平凹型焦距为曲率半径的1/2），另一方向保持光线传播特性不变，从而实现一维光束整形与聚焦。此类反射镜通过铝膜、金膜等镀膜技术适配紫外至红外波段，兼具无透射色散、宽光谱兼容的优势，广泛应用于线激光生成（如工业切割、3D扫描）、光谱仪聚焦、光学检测（表面缺陷分析）及投影显示等领域，是复杂光学系统中实现高精度一维光场调控的核心组件。

4、离轴抛物面反射镜 (Off-Axis Parabolic，OAP)

离轴抛物面(Off-Axis Parabolic，OAP)反射镜是其母抛物面的一部分；离轴是指两者的光轴平行但不重合。聚焦轴通过焦点和OAP反射镜的中心，而这两个点之间的距离叫做反射焦距(RFL)。聚焦轴和光轴之间的夹角为离轴角。

离轴抛物面(Off-Axis Parabolic，OAP)反射镜能够无色差地聚焦准直光束或准直发散光源，其离轴设计能够在空间上将焦点从光路中分离出来。反射式设计消除了透射光学元件会引入的相位延迟和吸收损耗。

5、椭圆反射镜（Elliptical Mirror）

椭圆反射镜的核心原理源于椭圆的独特几何性质：其表面任意一点的法线方向均满足双焦点反射定律——从第一焦点（F₁）发出的光线，经椭圆面反射后必定汇聚至第二焦点（F₂），从而实现点对点的精准光路控制。当椭圆反射镜绕其短轴旋转45°时，其椭圆轮廓在倾斜投影下呈现圆形通光孔径（几何补偿效应），这一特性使其能够在有限空间内以非对称布局高效引导光路，同时保持与标准圆形光学元件的兼容性。此类反射镜在激光器谐振腔（紧凑化光路设计）、多焦点照明系统（如激光加工头）及高能激光传输（减少热透镜效应）中具有关键作用，尤其适用于需精确操控焦点位置或规避机械干涉的复杂光学场景。

6、冷反射镜（Cold Mirror）

冷反射镜（Cold Mirror）是一种基于光谱分光技术的高性能光学元件，专为高效热管理需求设计，其核心功能在于选择性反射可见光并透射近红外（NIR）与中远红外（IR）辐射，从而显著降低系统热负荷。此类反射镜采用多层介质膜镀膜技术，通过精密干涉效应实现光谱调控：在0°或45°入射角下可反射90%以上的可见光（400-700nm），同时透射超过80%的红外能量（700nm以上），有效将有害热量从光路中剥离，避免热积累对温度敏感元件（如液晶面板、LED光源）的损伤。 

其膜层采用耐高温材料（如二氧化钛、二氧化硅）堆叠而成，可在-45°C至+232°C的宽温域内保持稳定性能，且抗湿热、抗紫外老化特性优异，适用于高功率投影机、激光显示系统及工业光学设备。例如，在数字投影仪中，冷反射镜可置于光源输出端，将可见光导向成像模块的同时透射红外辐射至散热结构，既提升光效又延长设备寿命；在医疗内窥镜中，则能减少组织照射区域的热损伤风险。此外，其双入射角设计为紧凑光路布局提供灵活性，尤其适合空间受限的多光路集成场景。 

7、热反射镜（Hot Mirror）

热反射镜是一种与冷反射镜功能互补的光学元件，其核心作用在于高效反射红外波段（NIR/IR）能量并透射可见光，从而在光学系统中实现热量的选择性保留或再利用。通过多层介质膜镀膜技术，热反射镜可在400-700nm可见光波段实现80%以上的高透射率，同时对700-2500nm近红外至中红外波段的光线反射率超过90%。

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