miroir semi-argenté

Un miroir semi-argenté est un composant optique avec un mince revêtement métallique, généralement de l'argent ou de l'aluminium, déposé de manière inégale sur sa surface de sorte qu'environ 50 % de la lumière incidente est réfléchie et 50 % la traverse. L'épaisseur du revêtement est typiquement de 10 à 20 nanomètres, ajustée pour obtenir cette division 50/50 à une longueur d'onde ou une bande spécifique. Contrairement à un miroir entièrement argenté, qui réfléchit 90 à 95 % de la lumière, le miroir semi-argenté sacrifie la réflectance pour la capacité d'acheminer la lumière dans deux directions simultanément.

Le composant fonctionne par transmission partielle à travers la fine couche métallique. Lorsque la lumière frappe le revêtement, certains photons se dispersent de la surface supérieure par réflexion, tandis que d'autres pénètrent le revêtement, se réfléchissent sur le substrat en dessous et sortent sous forme de lumière transmise. Le rapport exact 50/50 dépend du matériau du revêtement, de l'épaisseur, de l'angle d'incidence et de la longueur d'onde. En pratique, les revêtements sont souvent optimisés pour une plage spectrale étroite ; un miroir semi-argenté efficace à 550 nanomètres peut avoir des performances différentes à 405 nanomètres.

Variantes et arrangements optiques

Les miroirs semi-argentés apparaissent dans plusieurs configurations optiques. Un cube séparateur de faisceau joint deux prismes avec la surface semi-argentée à l'interface, permettant à la lumière d'entrer dans un prisme, de se diviser à la surface revêtue et de sortir par deux faces perpendiculaires. Les conceptions à plaque montent la surface revêtue sur du verre plat, tandis que les versions à pellicule utilisent des substrats extrêmement minces pour minimiser le déplacement du faisceau. Les variantes dichroïques divisent la lumière par longueur d'onde plutôt que par intensité, réfléchissant une couleur tout en en transmettant une autre ; celles-ci sont courantes en microscopie à fluorescence et dans les viseurs d'appareils photo.

Les miroirs semi-argentés sont essentiels dans les applications de séparation de faisceau où la lumière doit atteindre deux chemins indépendants avec des rapports d'intensité connus. Ils apparaissent dans les interféromètres (types Michelson et Mach-Zehnder), dans les séparateurs de faisceau d'appareils photo qui dirigent une partie de la lumière vers un viseur tout en permettant au reste d'atteindre le capteur, dans les systèmes de projection et dans les équipements de test pour l'alignement optique. Ils sont également utilisés dans les expériences d'optique quantique où le maintien de la cohérence est important.

La principale limitation est la perte. Au moins 50 % de la lumière incidente est perdue par réflexion ou transmission selon l'endroit où le faisceau est dirigé ; cette contrainte rend les miroirs semi-argentés inadaptés aux applications de haute puissance ou lorsque le débit maximal est critique. La poussière, les rayures et le vieillissement du revêtement dégradent les performances au fil du temps, réduisant le rapport 50/50 et introduisant des réflexions indésirables. Le terme « argenté » persiste historiquement de l'époque où de la feuille d'argent était réellement appliquée ; les revêtements modernes utilisent plutôt de l'aluminium évaporé ou pulvérisé ou des multicouches diélectriques.