可变反射镜制造技术

一种可变反射镜（１００；２００；３００；４００；５００；６００；７４０；９２２），包括流体腔室（１３０；２３０）、延伸穿过流体腔室至少一部分的光轴（９０）和在横断光轴延伸的界面（１４０，１４０′；２４０，２４０′；３４０，３４０′；４４０，４４０′；５４０，５４０′）上接触的第一极性和／或导电流体（１１０；２１０）及第二流体（１２０；２２０）。这些流体基本上是不互混溶的。所述界面包括反射材料。界面调节器（２５０；２５０′；２５０″）设置为用于借助电润湿（ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ）效应来改变界面的构形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可变反射镜和装有这种反射镜的设备，并且涉及制造这种反射镜的方法。
技术介绍
反射镜是用于反射光的装置。术语“光”要理解为既包括可见的电磁辐射，又包括其它波长的电磁辐射。可变反射镜是一种反射镜的反射部分的构形可以改变的反射镜，即反射镜的反射部分的位置、取向和形状中的至少一个可以改变。可变反射镜能够应用于各种各样的应用之中，包括用在光学扫描装置中。光学扫描装置是对光学记录载体进行扫描的装置，用来从载体读取和/或向载体写入信息。光学记录载体的例子包括CD(光盘)和DVD(数字通用盘)。US 6002661介绍了可变形反射镜(能够可控地使反射面发生变形的反射镜)在用于DVD和CD的数据再现设备中的应用。由于CD和DVD之间存在覆层厚度的差异，对于数据再现设备来说，获得高质量的数据再现信号可能是比较困难的。要利用电子可控的可变形反射镜来修正光学扫描系统中的散焦操作。US 6002661通过运用压电致动器向反射表面施压并使之变形介绍了如何使反射镜产生变形。US 6002661还介绍了一种可变形反射镜，该可变形反射镜利用了柔性反射面，该柔性反射面可装配在第一基准面或第二不同形状的基准面上。US 5880896介绍了一种用在光盘记录/再现设备中的可变形反射镜。该反射镜的反射面是通过使具有反射面的柔性部件可控地变形来进行调整的，该部件借助静电应力来进行变形。这样的可变形反射镜很容易耗损，因为要得到所需的形状就要持续对反射镜进行施应力和去应力。此外，很难控制以所需的方式使反射面发生变形，因此提供良好光学性能的可变形光学反射镜要相对地昂贵。
技术实现思路
本专利技术实施方式的一个目标是提供一种可变反射镜，这种反射镜解决在此提及或未提及的现有技术中的一个或多个问题。本专利技术实施方式的还有一个目标是提供装有这种经过改进的可变反射镜的光学装置，及制造这种经过改进的可变反射镜和这种光学装置的方法。本专利技术特定实施方式的一个目标是提供一种可变反射镜，在这种可变反射镜中，光路在操作过程中相对不易受到机械耗损和破损的影响。按照本专利技术的第一方面，提供一种可变反射镜，包括流体腔室；延伸穿过流体腔室至少一部分的光轴；在横断光轴延伸的界面上接触的第一极性和/或导电流体及第二流体，这些流体基本上是不互混溶的；界面调节器，设置为用于借助电润湿效应来改变界面的构形；并且其中所述界面包括反射材料。通过提供这样的可变反射镜，可以通过调整界面的构形而很容易地改变反射镜的构形。该装置能够相对便宜地制造出来。取决于施加于反射镜的控制信号，可以将该界面安排成具有多种构形。此外，由于反射镜的反射部分不由固体层提供的，因此反射镜相对不易受疲劳的影响。反射材料可以包括金属。反射材料可以包括金属-液体状的膜(Metal Liquid-LikeFilm)。反射材料可以包括有机高分子膜上的薄金属层。界面调节器可以包括与第一流体电接触的第一电润湿电极；处于紧邻界面的位置上的至少一个第二电润湿电极；及电压源，用于在上述第一与第二电极之间施加电压，来改变所述界面的构形。上述界面的边缘可以受流体腔室的约束，并且可以将第二电润湿电极设置成对界面边缘的至少一部分起作用。可以由所述第二流体的至少一部分把第二电极与界面隔开。按照本专利技术的第二方面，提供了一种包括如前所述的可变反光镜的光学装置。该光学装置可以包括含有上述可变反射镜的激光腔，该激光腔此外还包括第二反射镜。该光学装置可以包括马克苏托夫-卡塞格伦折反射式系统，该系统包括主反射镜和辅反射镜，所述主反射镜由上述可变反射镜构成。该光学装置可以包括用于扫描光学记录载体的光学扫描器件。根据本专利技术的第三方面，提供了一种制造可变反射镜的方法，该方法包括以下步骤提供流体腔室，使光轴延伸穿过流体腔室的至少一部分；提供在横断光轴延伸的界面上接触的第一极性和/或导电流体及第二流体，这些流体基本上是不互混溶的，并且所述界面包括反射材料；同时提供界面调节器，该界面调节器设置为用于借助电润湿效应来改变界面的构形。根据本专利技术的第四方面，提供了一种操作光学装置的方法，该光学装置包括如上所述的可变反射镜，该方法包括可控地改变界面的构形，从而使得反射镜提供期望的反射特性。附图说明现在将仅以举例的方式并且参照附图介绍本专利技术的实施方式，其中图1是依照本专利技术实施方式的可变反射镜的一般性的横截面图；图2是通过电润湿法控制可变反射镜的实施方式的横截面图；图3A和3B是通过电润湿法控制可变反射镜的另一实施方式的横截面图；图4A和4B是两种不同构形的可变反射镜的另一种实施方式的各自的横截面图；图5是适于产生慧形波前像差的可变反射镜的电极布局的俯视图；图6是可变反射镜用作马克苏托夫-卡塞格伦折反射式系统中可切换的主反射镜的实施方式；图7是装有本专利技术的至少一种实施方式的激光腔的示意图；和图8装有依照本专利技术实施方式的可变反射镜的光学扫描装置的示意图。具体实施例方式图1示出了依照本专利技术的第一个概括性实施方式的可变反射镜100。反射镜100由容纳于流体腔室130内的两种流体110、120构成的。流体是响应任何压力而改变其形状的物质，其易于流动或易于与其腔室的外形相一致，流体包括气体、蒸汽、液体和能够流动的固体和液体的混合物。两种流体110、120基本上是不互混溶的，即两种流体不会混合。界面140是由沿两流体110、120之间的接触区域延伸的弯月面构成的。界面140包括反射材料，从而界面提供了反射镜的反射部分。界面140横断反射镜100的光轴延伸。术语“横断”是指界面与光轴相交(即界面穿过光轴延伸)，且界面不与光轴平行；界面可以以任意角度与光轴90相交。可以将反射部分设置为仅部分地反射(例如，具有10％或50％的反射率)，或设置为高度反射(例如，具有高于90％的反射率，或者甚至高于98％的反射率)。界面上的反射材料可以采取多种形式。例如，由HélèneYockell-Lelièvre等人撰写的论文《Optical Tests ofNanoengineered Liquid Mirrors》(Applied Optics，2003年，卷42，第1882页)介绍了如何通过以化学方法生产大量的包覆有机配体的金属纳米颗粒来制作高质量的反射镜。之后将这些颗粒散布在液体基质上，在这种情况下它们进行自我聚集，以给出光学性能的反射面。同样地，由P.Laird等人撰写的论文《Ferrofluid BasedDeformable Mirrors - A New Approach to Adaptive Optics usingLiquid Mirrors》(Proceedings SPIE，2003年，卷4839，第733页)介绍了如何通过应用由银纳米颗粒构成的薄膜来获得高度反射的液面。在该文献中认识到了稳定的银颗粒分界悬浮液，并且将其通称为金属液体状膜(MELLF)。这样的系统将金属的光学性能与液态悬浮液的流动性结合了起来。MELLF形成了紧密跟随基质的极薄层，使得反射面的精确控制能够得以实现。MELLF的制作包括产生银纳米颗粒(银纳米颗粒通常是借助化学还原axious溶液中的银盐产生的)，随后用有机配体包覆颗粒。包覆时，颗粒在水相中不再稳定，而自发地聚集在水—有机物的界面上。表面活性剂的推本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变反射镜（１００；２００；３００；４００；５００；６００；７４０；９２２），包括：－流体腔室（１３０；２３０）；－光轴（９０），其延伸穿过流体腔室的至少一部分；－第一极性和／或导电流体（１１０；２１０）和第二流 体（１２０；２２０），这些流体在横断光轴延伸的界面（１４０，１４０′；２４０，２４０′；３４０，３４０′；４４０，４４０′；５４０，５４０′）上接触，这些流体基本上是不互混溶的；－界面调节器（２５０；２５０′；２５０″），将该界面调 节器设置成用来借助电润湿效应来改变界面的构形；和其中界面包括反射材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S凯帕，BHW亨德里克斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]