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平面反射鏡，反射面是一個平面，是一種能夠用于多種應用的反射鏡，包括光束轉折、干涉測量，或在成像系統中用作為光學組件。平面反射鏡重要參數為：面型及反射率。高表面精度能夠降低因色散造成的光線損失量。反射膜選項包括普通保護性鋁膜、保護性紫外反射鋁膜、保護性銀膜、保護性金膜。
反射鏡是最常用的光學元件之一。在小型實驗室裝置、工業應用以及大型光學系統中都會使用到反射鏡。反射鏡利用反射原理來改變光的方向、聚焦和收集光。反射鏡由直接沉積在基底（比如玻璃）上的金屬膜或者介質膜組成，普通反射鏡是在玻璃后表面鍍膜。光學反射鏡的反射表面可能受到環境條件的影響。因此，選擇反射鏡時必須考慮耐久性和抗損傷性，以及反射鏡對特定波長的反射程度。本文介紹反射的基本原理，并討論反射鏡的重要光學屬性。
反射面可以是前表面,也可以是后表面。日常生活中用的鏡子，其反射面是后表面,用于重要技術上的反射鏡,大多數的反射面是前表面。光學中平面鏡是惟一能成完善像的光學元件,它不改變光束的同心性質，經平面鏡反射后，發散的同心光束仍是發散的同心光束，會聚的同心光束仍是會聚的同心光束。
平面反射鏡的成像
實物成虛像
虛物成實像
平面反射鏡的成像方向
1.右手直角坐標系經偶數次平面反射鏡成像則像一定是
右手系 ——相似像
2.右手直角坐標系經奇數次平面反射鏡成像則像一定是
左手系 ——鏡像
為應用選擇合適的反射鏡需要考慮許多因素，包括反射率、激光損傷、鍍膜的穩定性、基底的熱膨脹、波前畸變、光的散射和成本。反射鏡的特性取決于光學鍍膜、基底和表面質量。鍍膜決定了鏡子的反射率和穩定性，是反射鏡最關鍵的部件。反射鏡膜通常由金屬材料或者介電材料制成。反射鏡較為常見的應用情況是光從空氣（n1 = 1）入射到材料膜層上時，由上面公式給出的反射率僅取決于材料的折射率（n2）。由于其導電性，金屬材料的折射率為復數，在很寬的波長范圍內虛部很大。這產生了對波長不敏感的高反射率，使得金屬反射鏡具有光澤外觀。金屬膜層通常由銀、金或者鋁制成，得到的反射鏡可以在很寬的光譜范圍內使用。金屬膜層相對較軟，因而容易損壞，清潔時必須特別小心。電介質膜層的反射鏡更耐用，更易于清潔，且損傷閾值更高。然而，由于其色散作用且折射率主要是實部，電介質反射鏡的反射光譜窄，通常用于 VIS 和 NIR 光譜區域。與金屬膜層相比，電介質膜層的設計具有更大的靈活性。與金屬反射鏡相比，電介質反射鏡能夠在某些光譜范圍內提供更高的反射率，并可提供定制的光譜響應。
在沉積光學膜層之前，必須對基底表面進行研磨并且拋光成合適的形狀（平面或者曲面）。特定的應用需要特定的反射鏡參數，反射鏡的表面質量和平整度決定了其保真度。表面平整度通常以波長為單位，例如，在鏡子的整個可用面積上，平整度為 λ /10。當保持波前至關重要時，應該選擇平整度為 λ /10—λ /20 的反射鏡，而要求較低的應用可以選擇平整度為 λ /2—λ /5 的反射鏡，相關的成本也隨之降低。表面質量通常取決于表面上隨機局部缺陷的嚴重程度。這些通常根據“劃痕和麻點”規格來量化，例如，20-10，取值較低表示表面質量更高，因而散射更低。對于高精度表面，例如激光腔內的表面，可能需要10-5 的劃痕- 麻點規格，產生的散射光非常少。根據不規則性、表面粗糙度和外觀缺陷的表面拋光公差，使用最先進的計量設備來驗證。這些相同的參數和程序可用來評估其他光學元件（如透鏡或者窗片）的質量和平整度。
功能：它的功能是增加光學表面的反射率。
類別：反射膜一般可分為兩大類，一類是金屬反射膜，一類是全電介質反射膜。此外，還有把兩者結合起來的金屬電介質反射膜。
金屬反射膜：一般金屬都具有較大的消光系數，當光束由空氣入射到金屬表面時，進入金屬內的光振幅迅速衰減，使得進入金屬內部的光能相應減少，而反射光能增加。消光系數越大，光振幅衰減越迅速，進入金屬內部的光能越少，反射率越高。
介質反射膜：電介質反射膜是建立在多光束干涉基礎上的。與增透膜相反，在光學表面上鍍一層折射率高于基體材料的薄膜，就可以增加光學表面的反射率。最簡單的多層反射是由高、低折射率的二種材料交替蒸鍍而成的,每層膜的光學厚度為某一波長的四分一。在這種條件下，參加疊加的各界面上的反射光矢量，振動方向相同。合成振幅隨著薄膜層數的增加而增加
介質膜基本是一維光子晶體形成了一個帶隙，在這個帶隙內光不支持傳播就發生全反射了。要區別介質膜反射鏡和金屬反射鏡，我們首先討論一下單純的介質和金屬的區別是什么。
在電磁波傳播中決定電磁波傳播性質的就是介電常數，介電常數的實部對應于光傳播時候的電場振幅的比例，而虛部則對應于光的能量損耗。
金屬和介質最大的區別在于，金屬的介電常數可以用Drude模型描述，一般是一個負的實部和比較大的虛部；而介質的介電常數則一般是一個正的實部。
既然金屬有比較大的虛部，就會導致有損耗，光在經過金屬反射的時候就會被吸收，反射率可能只達到98、99；而介質則不會，因此特定條件下，反射率能達到真正的百分百。
空氣也是一種介質，空氣入射介質發生反射，由于是介質（介電常數較?。┑焦饷芙橘|（介電常數較大）有半波損失，導致電磁波震蕩損失一個相位；而空氣入射金屬時理想情況發生反射必定會產生相位差。
那么，多層膜的反射又是怎么回事呢？
介質膜反射鏡是將一系列介電常數有區別的介質周期性堆疊在一起，在普通的均勻介質里，頻率和波長的乘積是光速，這就是所謂的色散關系。周期性邊界條件導致色散關系在倒空間（坐標以為量度）中被折疊，并且因為在布里淵區的邊界上散射比較強，就會打開帶隙。
因此，以這個頻率入射的光，直接就被結構反射出去了。這樣的反射依舊繼承了介質的優勢——不會吸收。
為什么要采用這樣的結構呢？
首先，是覆蓋的波長范圍是可設計的，而金屬由于本身的原子性質（介電常數），所對應的反射波段是固定的；
其次，由于完全不吸收，只要層數足夠，反射率就極高。但是這種結構也有缺陷：①介質膜反射鏡會很厚；②角度依賴很強；③介質膜反射鏡成本會較高，而金屬膜反射鏡則沒有這個要求。所以在反射的波段要求、熱效應要求不高的情況下，選擇金屬反射鏡更加合適。
介質膜曲線：
一般指標：R>99.5%@可見光或指定波段
高反射膜
金屬鏡(Metallic Mirror)
成本較低，反射波段較寬。
一般用于反射率要求不是特別高，但是波段很寬的應用。
因為存在部分吸收，因此限制了其在激光領域的應用。
全介質反射鏡(Dielectric HR coatings )
成本較高，反射波段較窄。
反射率可以做到很高。
反射波段范圍有限，如加大反射波段范圍，膜層鍍制難度將提高。
膜層較厚，應力較大，存在膜層脫落風險。
鍍膜基片
指在什么材質上鍍膜?；淄鞘褂铆h境和用途決定。常見的鍍膜基底選擇？ 如氣體分析保護金多用氟化鈣基底，普通反射鏡用浮法玻璃，激光腔鏡用硅基底，紅外濾光片多用硅鍺，可見及近紅外多是玻璃，無氧銅多是鎳和金等。
氟化鈣，氟化鋇，氟化鎂，藍寶石，鍺，硅，硫化鋅，硒化鋅，硫系玻璃，N-BK7,熔融石英等
鍍膜材料
附著在基底上的起到透射，反射，分光等作用的材料，可能是光學材料如硫化鋅、氟化鎂等，也可能是金屬，如鋁金等。目前成熟大批量光學鍍膜材料多是顆粒狀或是藥片狀，也有整塊晶體鍍膜靶材；金屬鍍膜材料多是絲及塊狀；基底，用途，和鍍膜指標決定用什么鍍膜材料。
光學鍍膜概念及原理
鍍膜是用物理或化學的方法在材料表面鍍上一層透明的電解質膜，或鍍一層金屬膜，目的是改變材料表面的反射和透射特性，達到減少或增加光的反射、分束、分色、濾光、偏振等要求。常用的鍍膜法有真空鍍膜(物理鍍膜的一種)和化學鍍膜。光學零件表面鍍膜后，光在膜層層上多次反射和透射，形成多光束干涉，控制膜層的折射率和厚度，可以得到不同的強度分布，這是干涉鍍膜的基本原理。
光學薄膜分類：
增透膜：硅、鍺、硫化鋅、硒化鋅等基底較多，氟化物較為少見。
單波長、雙波長、寬帶
反射膜：分介質與金屬反射膜，金屬反射膜一般為鍍金加保護層。
半反射、單波長、雙波長、寬帶
硬碳膜 :也叫DLC膜，一般鍍在硅、鍺、硫系玻璃外表面，做保護/增透作用， 產品另一側一般要求鍍增透膜。
分光膜 :有些要求特定入射角情況下，可見光波段反射，紅外波段透過，多用于光譜分析中。
45度分光片、雙色分束、偏振分束片&棱鏡
濾光膜：寬帶、窄帶
激光晶體膜：YAG/YV04/KTP/LBO/BBO/LIND03
紫外膜-增透：193/248/266/308/340/355,鋁反射180-400nm
紅外膜：CO210.6UM/YAG2940NM/SI&GE&ZNSE&ZNS
鍍膜工序和設備
清洗設備：
超聲波清洗機：指清洗和烘干一體化的，可直接裝盤鍍膜。同時這個機器必須在潔凈空間使用；
光學鏡片的超聲波清洗技術
在光學冷加工中，鏡片的清洗主要是指鏡片拋光后殘余拋光液、黏結劑、保護性材料的清洗；鏡片磨邊后磨邊油、玻璃粉的清洗；鏡片鍍膜前手指印、口水以及各種附著物的清洗。
傳統的清洗方法是利用擦拭材料（紗布、無塵紙）配合化學試劑（汽油、乙醇、丙酮、乙醚）采取浸泡、擦拭等手段進行手工清擦。
這種方法費時費力，清潔度差，顯然不適應現代規?；墓鈱W冷加工行業。這迫使人們尋找一種機械化的清洗手段來代替。于是超聲波清洗技術逐步進入光學冷加工行業并大顯身手，進一步推動了光學冷加工業的發展。
超聲波清洗技術的基本原理，大致可以認為是利用超聲場產生的巨大作用力，在洗滌介質的配合下，促使物質發生一系列物理、化學變化以達到清洗目的的方法。
當高于音波（28～40khz）的高頻振動傳給清洗介質后，液體介質在高頻振動下產生近乎真空的空腔泡，空腔泡在相互間的碰撞、合并、消亡的過程中，可使液體局部瞬間產生幾千大氣壓的壓強，如此大的壓強使得周圍的物質發生一系列物理、化學變化。
工藝流程：
等離子增強化學氣相沉積 (PECVD)：
是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離，在局部形成等離子體，而等離子體化學活性很強，很容易發生反應，在基片上沉積出所期望的薄膜。因為利用了等離子的活性來促進化學反應，PECVD可以在較低的溫度下實現
等離子輔助氣相沉積
目前DLC膜常用制備方法。采用射頻技術（RF-PACVD）將通入的氣體（丁烷、氬氣）離化，在極板自偏壓（負）的吸引下，帶正電的粒子向基板撞擊，沉積在基板表面。
