¿Cambio de longitud de onda inducido por la temperatura de los recubrimientos ópticos?

Los recubrimientos ópticos diseñados para reflexión o antirreflexión están hechos de muchas capas delgadas que se expandirán cuando se calientan. ¿Cuál será el efecto sobre las longitudes de onda que reflejará el recubrimiento cuando se caliente?

Para una primera suposición, el fluoruro de magnesio tiene un coeficiente de expansión térmica de aproximadamente 10 µm/m/K, por lo que las longitudes de onda afectadas podrían sufrir un desplazamiento hacia el rojo de 1E-5/K. Pero esto no tiene en cuenta los cambios en el índice de refracción. ¿Alguien sabe de datos experimentales sobre recubrimientos reales?

Apuesto a que la interacción entre los materiales es tan complicada que la mejor manera es simplemente tomar un montón de puntos de datos e intentar averiguar cómo se comporta su material óptico específico a varias temperaturas.

Respuestas (2)

Supongo que depende de la aplicación. Por ejemplo, los espejos dieléctricos de banda ancha vendidos por ThorLabs no especifican su dependencia de la temperatura por la razón obvia de la magnitud del corrimiento al rojo que especificó. Incluso los dieléctricos de banda estrecha y los espejos de línea láser no suelen especificar esto. Sin embargo, otros dispositivos, como la óptica de cristal para la mezcla de ondas, pueden depender en gran medida de la temperatura ambiente, y se pueden recomendar hornos dedicados o servocontroles para un rendimiento confiable.

¿Está planeando fabricar una óptica o simplemente está buscando comprarla? Por lo general, cualquier distribuidor o fabricante de confianza especificará si la dependencia de la temperatura puede ser un problema con un elemento, pero si tiene dudas, siempre puede preguntarle al fabricante.

Buena respuesta, pero no confiaría en el distribuidor para especificar las dependencias de temperatura. Si está buscando comprar un componente y no está seguro de qué hará un cambio en la temperatura, llame al distribuidor, o mejor aún, llame al fabricante (si no es el mismo).
Estoy tratando de diagnosticar algunos artefactos espectrales que estoy casi seguro que son causados ​​por cambios de temperatura. Me gustaría tener algunos parámetros realistas para verificar la cordura de los cálculos, y la figura 1E-5/K que saqué del aire parece un poco pequeña para explicar el efecto. Voy a consultar con el fabricante.

Desde entonces, encontré este pdf de CVI Melles Griot que da un coeficiente de temperatura de 0,016 nm/°C a 400 nm, aumentando a 0,027 nm/°C a 820 nm. Esto variará entre los tipos de recubrimiento, pero es suficiente para comenzar.