Table of Contents
מכשירים אופטיים בעלי ערך גבוה - החל מטלסקופים אסטרונומיים ומיקרוסקופים קוקוס כדי לנטרפר חיישנים וטווח לייזר - דרישה לדיוק כמעט מושלם.במכשירים אלה, כל אור נוסף שמגיע לגלאי או העין מחוץ לשיקולים האופטיים המיועדים, הידועים כאור לוטש, בעיה זו מפחיתה את הניגודיות, מציגה רעש, ויכולה לנפץ את הרגישות של מערכת הראייה המוחצת, שנועדה ביותר, כדי לשקף את הציפוי הראייה, לדגימה, כדי לבחון את הציפוי הראייה או הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי של הציפוי של הציפוי של הציפוי, הציפוי של הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי של הציפוי של הציפוי, הציפוי, הציפוי, הציפוי, אשר אינם רצויים האחרונים, אשר נועדו, אשר נועדו, הם, כלומר, הם, כלומר, כלומר, כלומר,
הבנה של אור סטרי: מקורות וקונקווינס
מקורות אור סטרי
אור סטרי נובע ממספר מקורות בתוך מערכת אופטית.
- (FLT:0 השתקפות של פני השטח) 1 (לא מוצפים) יכול לשקף 4–8% של אור אירוע לממשק. במערכות רב-תכליתיות, השתקפות אלה מצטברות ויכולה ליצור תמונות רוח רפאים או בוהק צעיף.
- (ב) [ה]ב"ה], [ה], [ה], [ה], [ה],] [ה], [ה],] [ה],] [התעל] [ה], [התעל]] [התעל] [ה] [התעל] [ה]] [הההההתעל] [ה] [התעל] [ה]] [ה] [התעל] [ה] [ה] [ה]]] [ה[ה] [ה[ה[ה] [ה[ה]] [ה] [ה] [ה[ה[ה]]]]]] [ה]]]]]] [ה[ה] [ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה]]]]]]]]] [ה[ה[ה[ה[ה]]]] [ה[ה]]] [ה] [ה]]]] [ה[ה[ה[ה[ה[ה[ה]]]]]]]]] [ה[ה[ה]]]]] [ה[
- (ב) ⁇ :0) השתקפות בין-לאומית של מבנים מכניים מ-FLT:1 – אור שמכה את קירות הפנים של חביות עדשות, פעפיים, או הרים יכולים לחזור אל הנתיב האופטי.
- (ב) ⁇ :0) , פיזור מן הקצוות ו aperturesFLT 1:1 - אור מתפרש סביב עצירות או קצוות מכניים יכול ליצור דפוסים אור משוטט.
- (ב) ,0) אור אור אחווה נכנס למערכת באמצעות ים דיור או ממקורות מחוץ לתחום הראייה.
תוצאות חיפוש עבור Instrument Performance
ההשפעות של אור לוט הן חמורות במיוחד ביישומים בעלי משקל גבוה.בדמיה אסטרונומית, אור משוטט מן הירח או אור השמש מפוזר יכול לשטוף גלקסיות חלשות. in לייזר interferometry, השתקפות מעוררת השראה יוצרת אפקטים אסתטיקה parasitic אשר מחקים אותות אמיתיים. in fluorescence microscopy, מפוזר אור מעלים מעלים את אות פליטה הרבה יותר חלש.
תפקיד ה- Optical Coatings in Stray Light Suppression
ציפוי אופטי הם סרטים דקים - לעתים קרובות רק עשרות עד מאות ננומטרים עבה - שמשנים את התכונות הרהרטיביות, הטרנועיות, או האימפולסיביות של פני השטח שהם מכסים. על ידי שליטה מדויקת על ההתערבות של גלי אור בתוך השכבות האלה, מהנדסים יכולים להפחית באופן דרמטי השתקפות לא רצויה ואור מפוזר.
Anti-Reflective (AR) קואטינגס
ציפוי AR מבטל השתקפות בממשק בין אוויר וזכוכית (או תת-שכבות אחרות) ציפוי יחיד-שכבת AR, בדרך כלל מגנזיום פלואוריד, יכול להפחית את ההשתקפות של כ 1.5% באורכי גל יחיד. ציפויים מודרניים רב-שכבתיים AR להשיג ציפויים (FLT:0reectivity מתחת 0.1%FLT:1 על פני להקות רחבות רחבות.
מעילים מובנים
בעוד ציפוי AR מונע השתקפות, הם לא מבטלים אור שכבר מפוזרים. ציפויים Absorptive - נקרא גם ציפויים שחורים - אור תקרית אמפרב וממירים אותו לחום, מונע השתקפות נוספת או פיזור חומרים כגון צבעי פחמן-מבוססים, אלומיניום מחוספס עם צבע שחור, או תרכובות אורגניות מיוחדות מוחלות על פני השטח של דירות, baffles, גלאיות, וגלאיות צהובות (Cred) משמשות שחור-offredafred) כמו:
מעיל שחור ל-Mechanic Components
בנוסף לקליטת ציפויים, מכשירים רבים משתמשים במרכיבים מכניים "שחורים" (שחורים) וחלקים אלה צבועים עם סיום שחור מטומטמים או נתון משטח ממרקם (למשל, באמצעות פיצוץ או תחריט כימי) ואחריו אנטוניזציה שחורה.המרקם מתפזר אור נכנס לתוך שכבת הגלאים סופגת, מה שהופך את החלק של משטח קוודמיוני עם רפה נמוכה מאוד.
Multilayer ו Rugate Coatings
עבור יישומים תובעניים יותר, ציפויים מרובדים עם שכבות כיתה-index - הנקראות סינון שטיחים - שליטה ספקטרלית גמישה.אינדקס השביר של ציפוי שטיחate משתנה סינוסאיד עם עומק, יצירת להקה "לאנץ" דחייה באורך גל מסוים.זה מאפשר למעצבים לדכא אור פסטה צר, למשל ממקור של לייזר, תוך העברת האותות גל ⁇ יכול להיות עמידים:0 כלי לחץ סביבתיים מתאימים לציפוי חלל:
עקבו אחרי NTUTUTOR
פריצות דרך האחרונות ב- nanoטכנולוגיה יצרו משטחים שמחישים את המבנה של Moth-eye - דפוס באורך תת-גל של פרוטורים קושרים.זה יוצר מדד ⁇ אשר כמעט מבטל השתקפות על מגוון רחב של זוויות ואורכי גל. סיליקון שחור FLT:1, המיוצר על ידי סיליקון עם רטיבות תגובתיות, יש פיגור מעל 99 אחוזים של גלאי נמוך יותר מ סיליקון יכול להיות אפילו סנטימטר כזה יכול להיות סנטימטר.
המונחים: Stray Light Suppression
תכנון מערכת ציפוי יעילה דורש איזון ביצועים אופטיים עם מגבלות מכניות, סביבתיות ועלויות.הגורמים הבאים שולטים בתהליך העיצוב.
המונחים: wave
כל מכשיר אופטי פועל על פני להקה ספקטרלית מוגדרת. AR ציפויים חייב להיות מותאם עבור הלהקה; ציפוי המיועד לספקטרום הנראה יבצע בצורה גרועה בכמעט- infrared.converse, a Broadband AR ציפוי פועל מ -400 nm ל- 1100 nm הוא חיוני עבור מצלמות מדעיות ותעשייתיות רבות.עבור מכשירים המשתמשים בקווים לייזרים מרובים (למשל, בשכבה confocal), מיקרו-FLTs ניתן למזעריים (R) או ריבועים (R.
המונחים: abidence
השפעות הרהורים והתערבות תלויות בזווית שבה האור פוגע על פני השטח. An AR ציפוי אופטימיזציה עבור שכיחות נורמלית (0 מעלות) עשוי להראות עלייה של רפה ב 45 מעלות או 60 מעלות.במערכות עם שדות זווית רחבים - כגון טלסקופים רחב שדה או עדשות עין דגים - חייב להיות מתוכנן לשמור על השתקפות נמוכה על פני השטח כולו.
יציבות והתנגדות סביבתית
ציפוי אופטי חייב לשרוד ניקוי, רכיבה תרמי, לחות, ולפעמים ריק או תנאים גבוהים של קווי הרוח.רד AR ציפוי, כגון אלה באמצעות SiO2 ו- TiO2 שכבות, מופקדים על ידי evaporation מווסדת על ידי ion-ידי לייצר ציפויים צפופים, abrasion-resistant-resistant-resistant-tos-cotostosects (במיוחד סוללות), ציפויים נבדקים לתקני MIL-C-48497.
מיפוי מינימיזציה
אפילו ציפוי נמוך של אינפלציה יכול לפזר אור אם פני השטח שלו הוא גס או pinhole-ridden.המיקרו-הציפל חייב להיות מצטמצם במהלך deposition.עבור יישומים פיזור אולטרה-נמוך (למשל, בגלאי גלי הכבידה כמו LIGO), ion-be sputtering מייצרת ציפויים חלקה להפליא עם הפסדים מתחת ל- 0.1 מיליון, בנוסף, ציפויים של מיקרו-F טהור יכול לפעול כמו LT1.
טכנולוגיות מתקדמות וחדשנות חדשה
Broad-Angle AR Coatings
טכניקות לפירוק מודרני כגון שכבת אטומית (ALD) מאפשרות ייצור של ציפויים עם עובי מבוקר בדיוק והרכב. ALD-בוגר אלומיניום oxides ו ערימה תחמוצת ה- Hafnium oxides יכול להשיג את דרכם ל- 0.5% מתחת ל- 0.5% מ-300 nm ל- 1600 nmLT:1 בזווית של עד 60 מעלות כאלה הם למצוא את דרכם לתוך כלי רב-ל תצפית ו- רכה עבור כלי לוויינים מבוססי הדמיה.
Black Silicon Coatings
סיליקון שחור הוא משטח ננו-מבנים שלוכד אור באמצעות השתקפות פנימית מרובות.הקליטתו כמעט מלאה על פני הספקטרום הסולארי, אך מעקב זהיר נדרש כדי להפוך אותו יציב באוויר ועמיד בפני קבוצות מחקר התפתחו (FLT:0 מסחרי שחור-סילייקון ציפויים FLT:1 לעמוד בניקוי צבע ותרמיים תרמיים.
קליקציה אופטית ומטריאליזם
(מטריאליזם) - מבנים עם תכונות באורך תת-גל - שליטה חסרת תקדים על גלים אלקטרומגנטיים.עיצובים כגון סופגנים פילמוסיים יכולים להפטר אור לתוך שכבות סופגות דקות, השגת ספיגה כמעט בלתי אחידות על להקות אורכי גל צרים, למרות שעדיין ניסיוניות, גלויות-גל מטבוליות גלימות התגלו כי FLT:0absb 99.9% של תקרית אור-Falrtrated באדום בצבע ספציפי, כמו מטבוליטמין יחיד, אולי, כמו מטבוליטרנטיבות מיוחדות, למשל, למשל, ייתכן, כמו מטבוליות, למשל, לדוגמה, לדוגמה, ייתכן, כמו מטבוליות ספציפיות, כמו מטבוליות, כמו מטבוליות, למשל, חומרים מטבוליות, לדוגמה, לדוגמה, לדוגמה, חומרים מטבוליות, לדוגמה, סטיות מיוחדות, כמו מטבוליות, לדוגמה, סטיות מיוחדות, כמו מטבוליות, כמו מטבוליות, כמו מטבוליות, כמו מטבוליות ספציפיות, לדוגמה, בציפויטרנטיבות מיוחדות, בציפויות ספציפיות, לדוגמה, כמו מטבוליות, לדוגמה, לדוגמה, בציפויות, בציפויות, בציפויות, בציפויות, בציפויות ספציפיות, הציפויות,
יישומים ב High Precision Instruments
טלסקופים ומכשירים אסטרונומיים
טלסקופים ארציים גדולים (למשל, מצפה ה-Kck, הטלסקופ הגדול ביותר) מעסיקים את ה-FLT:0 (broadband AR ציפויים על המראה הראשוני והמשני של ה-Kck 1, כדי למקסם את התפוקה ולהקטין את האור המפוזר מהירח או לווינים מלאכותיים.
מיקרוסקופיה ומערכות אימגינציה
במיקרוסקופים אפיסטרינג, ציפוי AR על עדשות אובייקטיביות ומראות דיכרומטיים מדכאים את קרן הזכרון של לייזר תוך העברת אות פליטה חלשה יותר. ציפויים AR רב פס משמש לדימוי בו זמנית מספר פלואורפורפורחים.במיקרוסקופים super-resolution (STED, PALM), אפילו תמונה אחת שוטפת יכולה לטשטש את התמונה הסופית; ובכך LTF:0abrbptsivesualsquasquas: לעתים קרובות מדגמים פנימיים כגון:
לייזר מערכות ו-Crequiers
לייזרים באנרגיה גבוהה דורשים שליטה זהירה של אור משתקף כדי להגן על מפעילי אופטיקה. ציפוי אופטיים על מראות חלל לייזר נועדו להיות רפלקטיבי מאוד באורכי גל ההלזה (לעתים קרובות >99.99%) ואנטי-reflective באורכי גל אחרים כדי לדכא פעימות רוח פרציטיות ו-LIDAR, אור עף מגובה או השתקפות פנימית של ARFer מדוכאים באמצעות צינורות לייזר רחבים.
מדממים וגביע-ועבדים
(ב) מבדילים מתקדמים, כגון אלה המשמשים לגילוי גלי הכבידה (LIGO, Virgo), יש את דרישות האור המסובכות ביותר של אור גולגולת, המראות מכוסות עם מחסניות רב-שכבתיות אשר משיגות רפלקציות של כ-99.999% עם פיזור הפסדים מתחת ל-1 pm.כל אור מפוזר מ-10,000 מזחלות שחורות במיוחד, אשר פותחות על קירות 3.
מגמות ואתגרים עתידיים
מטבוליות ו-Tunable Coatings
ציפוי טונה מבוסס נוזלי יכול יום אחד לאפשר התאמה דינמי של רפלקטיביות או ספיגה, המאפשר כלים להסתגל לתנאי תאורה שונים.בינתיים, metasurfaces עם רכיבים פעילים (למשל, חומרים של שינוי בשלב כמו VO2) מבטיח ציפויים שיכולים לעבור בין מצבים רפלקטיביים ו absorptive. עם זאת, אלה נשארים במידה רבה בשלב המחקר.
עקבו אחרי The Mid-Infrared and Terahertz Bands
רבים בעלי תפקידים גבוהים מאוד פועלים בטווח הבינוני-נאפרד (MIR) או terahertz (THz) טווח, שבו ציפויים מסורתיים הם פחות יעילים.חומרים חדשים כגון רבדים המבוססים על גרמניה (GIR), ציפויים שחורים-שלישוניים המותאמים ל-THz, ו- metamaterial סופגנים מפותחים.
קיימות סביבתית
תהליכי הדבקה כוללים לעתים קרובות תאי ריק אנרגיה רגישים וכימיקלים מסוכנים (למשל, סילנית לסיליקון שחור) יש דחיפה הולכת וגוברת לכיוון שיטות של תנוחה ירוקה יותר, כגון שכבת אטומית שהופך פחות רעילים, וכיוון ציפויים ארוכי טווח המפחיתים את הצורך בקוצר רוח.בנוסף, ציפויים שחורים רבים מסתמכים על פחמן שחור או חומרים נדירים; ציפויים עתידיים יכולים להשתמש במכות ביו-פרכות כבדות (כמו סלעים).
מסקנה
אור סטרי נשאר אחד המכשולים המתמשכים ביותר להשגת הביצועים האולטימטיביים של כל כלי אופטי גבוה מראש. ציפוי אופטי. ציפוי אופטי מציעים אמצעי רב עוצמה, תכליתי של דיכוי אור משוטט במקורו - בין אם על ידי חיסול ההשתקפות משטחים, סופג אור מפוזר על קירות דיור, או סינון של אור הנדסה לא מוקרן, מ- 0.1% של אסטרונומיה רחבה ARQ לציפוי לייזרים, כמו גם ממרחקים רגישים של טכנולוגיות דיגיטליות, כמו גם של חומרים דיגיטליים, כמו גם מאופקים, כמו גם מתחומים חדשים, אשר ממשיכים, כמו גם מאופקים, כמו גם מתחומים חדשים של חומרים כימיים, כמו גם מאופקים של חומרים כימיים, כמו גם מאופקים של קרינה, כמו אלה, כמו גם מאופקים יותר, כמו גם מאופקים של חומרים כימיים, כמו גם מאופקים של חומרים כימיים, כמו גם מאופקים, כמו גם מתחומים שונים של קרינה, אשר אינם מתקדמים יותר, כמו גם על ידי קרינה, כמו אלה, כמו אלה, כמו גם מאופקים של קרינה, כמו גם מאופקים של חומרים כימיים, כמו גם על ידי חומרים כימיים, 000, כמו גם מאופקים של חומרים כימיים יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000
עבור מהנדסים ומדענים מעצבים מערכות כאלה, שיתוף פעולה עם מומחי ציפוי ושימוש בתוכנה עיצובית מאומתת הוא חיוני כדי לענות על המפרטים התובעניים של מכשירים אופטיים של מחר.