激光反射镜

激光反射镜（Laser Mirrors）的定义是用于激光谐振器和其他光学装置的高质量反射镜。

激光器的谐振腔包含有反射镜，反射镜必须满足以下要求：

• 低反射损失，对于高反射镜或输出耦合器在某一波长范围内有明确的透射率。
• 高质量的光学表面，避免波前畸变，这可能会降低光束质量。
• 良好的抗高光强度以避免激光引起的损伤（特别是在Q开关激光器中），即高损伤阈值。

几乎在所有情况下，基于多层结构的电介质反射镜（主要是四分之一波镜）作为激光镜。通常情况下，作为输出耦合器的其中一面镜子对激光辐射有明显的透射作用，而所有其他反射镜则具有高反射性（具有>99.9%的反射率）。有些镜子也可以做成二向色镜，允许将泵浦光注入端部泵浦激光器的增益介质中，对于一些准三能级激光器，由于泵浦波长和激光波长非常接近，对这种分色镜的要求可能很高。

当然，激光镜也可以用来反射激光谐振腔外的光线。例如，通常使用一对转向镜，每个转向镜将光束偏转≈90°，用于将激光束送入某些仪器。转向镜的镜座通常有两个或三个调节螺钉，可以调节光束的虚拟原点和方向。

表面质量

对于大多数激光反射镜，局部缺陷密度方面的表面质量尤为重要。这主要是为了避免光束失真，特别是在设计用于衍射限制输出光束质量的激光器中。

此外，人们经常量化表面不规则的容差，这与保留波前有关；例如，对于某些激光器，λ/2的不规则性可能就足够了，而对于其他激光器则需要λ/8或更好的不规则性。

但是请注意，有意义的规范需要更多条件：

• 重要的是要知道这些值是指表面还是反射时的波前，因为由此产生的波前误差是两倍大。
• 需要知道指定的数字是峰峰值还是r.m.s.值。
• 此外，这些数字是典型的还是最低标准数值数值，这一点很重要。

损伤阈值

主要是对于Q开关激光器来说，激光诱导的损伤阈值是很重要的。有些激光器的设计，涉及谐振腔反射镜上特别高的光强度，只能用具有特别高的损伤阈值的镜子来工作。这可以通过选择适当的涂层材料和高质量的制造工艺来实现。请注意，即使是给定的材料，损伤阈值也会因杂质或微观缺陷而大大降低。

剩余传输

即使是高反射率的激光镜也会出现一些残余的传输。特别是高功率的激光器，这可能导致具有相当大的功率的额外输出光束，，有时用于诊断目的，例如在不使用部分输出光束的情况下监测激光功率。而，问题可能来自于残余传输的不均匀性，这对高反射镜来说可能很强。

二向色性

许多激光反射镜只需要对激光波长进行高反射。然而，在某些情况下，人们需要额外的特性，例如在较短波长下泵浦光的高透射率。然后需要使用具有更复杂薄膜设计的二向色镜。例如，图2显示了一个短通镜的反射光谱，它可用于端部泵浦Nd:YAG激光器：例如，808纳米的泵浦光被很好地传输，而1064纳米的激光被完全反射。

在其他情况下，有必要在不需要的激光线上具有高的谐振器损耗。如果谐振腔中有一个反射镜的高透射率足以抑制1064nm处的强激光线，则Nd:YAG激光器就可以在946nm处工作。

镜面基板

通常，激光反射镜是基于玻璃（例如BK7或熔融石英）或玻璃陶瓷制成的镜面基板制造的，但也可以直接在激光晶体（或玻璃）上沉积反射镜涂层，例如用于单片激光器。典型的镜子基板是圆柱形的，直径为1英寸（≈25.4毫米）或0.5英寸，厚度为6毫米。即使对于高反射镜，某些基材特性也很重要，特别是表面质量，同时还要有高硬度、低热膨胀系数和/或高导热性（以避免高功率激光器的热膨胀）。对于部分透射镜，同样需要具有高光学均匀性（避免透射光的光束畸变）以及低吸收和散射损耗等特性。

镜子基板的表面可能是弯曲的，实现激光反射镜聚焦或散焦。假设垂直入射，有效焦距为曲率半径的一半。对于强曲率，例如曲率半径远低于10mm的情况，则很难获得高质量的镜面镀膜。一般可以制造出半径为1毫米左右的高质量反射镜。

激光镜支架

激光反射镜通常放置在可调节的支架上，通过转动两个或三个调整螺钉，可以对准激光谐振器。高质量的支架可以实现稳定的安装，同时对镜面基底只施加少量机械应力，并且显示出长期稳定的镜取向，几乎不受温度变化的影响。

作为二极管泵浦激光腔一部分的激光镜被放置在一个可调节的镜架上。调整螺丝允许人们对准激光谐振腔。

二极管泵浦激光器一部分的激光镜放置在可调节的镜架上。调整螺母允许对准激光谐振器。

特殊镜子类型

特殊类型的介质镜，如啁啾镜（或其他类型的色散镜），也可以在锁模激光器的谐振器中提供适当的色散量。从而可以避免使用棱镜对，从而构建相当紧凑的飞秒激光器。

还有具有极低反射损耗的超级反射镜，但它们很少用于激光谐振器，而是用于特殊应用，例如构建具有非常高Q因子的谐振器。金属涂层反射镜（如银镜）通常不适用于激光谐振器，因为它们具有更高的反射损耗，也不适合用作输出耦合器。此外，该镜子的表面容易氧化，从而使表面质量和反射率下降。