激光防护镜防护原理

　　　　　　　　　　　　　　　(1)

或　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2)
式中i为激光入射角；γ为折射角。
　　实际镀膜时，大多数只考虑垂直入射(i=0)的情形。此时(2)式可简化成

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(3)

若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(4)
成立，则波长为λ的入射激光的反射光将得到干涉加强，即该波长激光的透射光极弱。
　　假定有m层镀膜，各膜层厚度分别为e₁、e₂，…，e_m，折射率分别为n₁，n₂，…，n_m。如果方程组

　　　　　　　　　　　(5)

成立，则波长为λ₁，λ₂，…，λ_m的激光的反射光同时得到干涉加强。于是，就同时实现了对m个波长激光的防护。
　　实际入射的激光束不一定与入射面垂直。当入射光束偏离滤光片的法线方向时，由(2)式确定的光程差Δ变小了；由(4)式得到反射干涉加强的激光波长变短了，于是出现所谓“蓝向频移”^［4］。显然，蓝向频移严重时，防护镜将失去防护作用。另外，采用两种或多种介质交替蒸镀在玻璃基体表面，不同的介质层分别针对不同波长的激光反射干涉加强，几十层甚至上百层介质的累积作用可使激光防护镜的光学密度变得很大，防护波长也变得较多。
　　(2)衍射型　衍射型防护镜是由重铬酸盐明胶或光敏聚合物膜层制成的全息光学元件，利用后向衍射原理实现对激光的反射而进行防护的。
　　根据布拉格衍射条件，当

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(6)

成立时，就会产生极强的一级衍射。式中φ为入射角；λ为入射激光波长；Δx为全息图干涉条纹间距。
　　当(6)式成立时，看来起似乎在镜片上发生了镜面反射。从理论上讲，反射率可达到小于100%的任何值^［5］。全息图波长是全息图干涉条纹间距的两倍。因此，通过控制全息图干涉条纹的间距，即可按要求反射特定波长的激光，并允许其它波长的光通过。
　　3.复合型
　　复合型激光防护镜是将一种或多种染料加到基体中，然后再在其上蒸镀多层介质反射膜层而制成的。由于这种防护镜将吸收型防护镜及反射型防护镜的优点结合在一起，因而在一定程度上改善了激光防护性能。