Lifensetere tsa Optical tse entsoeng ka tšepe: Lisebelisoa tse sa binoang ho Precision Optics

Litsamaisong tsa optic tse nepahetseng le tsa optoelectronic, likarolo tse fapaneng ka 'ngoe li bapala karolo e itseng, li sebetsa 'moho ho phethahatsa mesebetsi e rarahaneng. Hobane likarolo tsena li etsoa ka litsela tse fapaneng, mekhoa ea tsona ea ho sebetsana le bokaholimo le eona ea fapana. Har'a likarolo tse sebelisoang haholo,lifensetere tsa mahloe tla ka mefuta e mengata ea ts'ebetso. Sehlopha se bonahalang se le bonolo empa e le sa bohlokoa kefensetere ea optical e entsoeng ka tšepe—eseng feela "mohlokomedi wa monyako" wa tsela ya mahlo, empa hape ke wa nnetesesebelisoa sa ho thusaea ts'ebetso ea sistimi. A re shebeng haufi-ufi.

Fensetere ea optical e entsoeng ka tšepe ke eng—mme ke hobane'ng ha e etsoa ka tšepe?

1) Tlhaloso

Ka bokhutšoanyane,fensetere ea optical e entsoeng ka tšepeke karolo ea optical eo substrate ea eona—hangata khalase, silika e kopantsoeng, safire, jj.—e nang le lera le lesesaane (kapa lera le lengata) la tšepe (mohlala, Cr, Au, Ag, Al, Ni) e behiloeng mathōkong a eona kapa libakeng tse khethiloeng tsa bokaholimo ka mekhoa e phahameng ea ho hloekisa e kang ho fetoha mouoane kapa ho qhalana.

Ho tsoa ho taxonomy e pharaletseng ea ho sefa, lifensetere tse entsoeng ka tšepe lieseng"lifilthara tsa optical" tsa setso. Lifilthara tsa khale (mohlala, bandpass, long-pass) li etselitsoe ho fetisa kapa ho bonahatsa lihlopha tse itseng tsa spectral ka khetho, ho fetola spectrum ea leseli.fensetere ea mahlo, ka lehlakoreng le leng, haholo-holo e sireletsa. E tlameha ho bolokaphetiso e phahamengholim'a sehlopha se seholo (mohlala, VIS, IR, kapa UV) ha ho ntse ho fanoa kaho itšehla thajana le ho tiisa tikoloho.

Ka nepo, fensetere e entsoeng ka tšepe kesehlopha se ikhethilengea fensetere ea mabone. Ho ikhetha ha eona hoho etsoa ha tšepe, e fanang ka mesebetsi eo fensetere e tloaelehileng e ke keng ea e fana.

2) Hobaneng ho etsa tšepe? Merero le melemo ea mantlha

Ho maneha karolo e bonahalang ka tšepe e sa bonahaleng ho ka utloahala ho sa utloahale, empa ke khetho e bohlale, e susumetsoang ke morero. Hangata ho etsa tšepe ho nolofalletsa e 'ngoe kapa tse ling tsa tse latelang:

(a) Tšireletso ea tšitiso ea motlakase (EMI)
Litsamaisong tse ngata tsa elektroniki le tsa optoelectronic, li-sensor tse bonolo (mohlala, CCD/CMOS) le li-laser li kotsing ea ho hlaseloa ke EMI ea kantle—'me li ka boela tsa ntša tšitiso ka botsona. Lera la tšepe le tsoelang pele, le tsamaisang motlakase fensetereng le ka sebetsa joalokaSekoti sa Faraday, e dumella lesedi ho feta ha e ntse e thiba masimo a sa batleheng a RF/EM, ka hona e tsitsisa tshebetso ya sesebediswa.

(b) Kgokelo ya motlakase le ho thella ha lefatshe
Lera le nang le tšepe le tsamaisa motlakase. Ka ho kopanya lere ho lona kapa ka ho le hokahanya le ntlo ea tšepe, o ka etsa litsela tsa motlakase bakeng sa likarolo tse kentsoeng ka lehlakoreng le ka hare la fensetere (mohlala, li-heater, li-sensor tsa mocheso, li-electrode) kapa oa tlama fensetere fatše ho qhalanya e sa fetoheng le ho ntlafatsa tšireletso.

(c) Ho kwalwa ha hermetic
Ena ke mohlala oa tšebeliso ea lejoe la motheo. Lisebelisoang tse hlokang vacuum e ngata kapa sepakapaka se sa sebetseng (mohlala, li-tube tsa laser, li-tube tsa photomultiplier, li-sensor tsa lifofane), fensetere e tlameha ho hokahanngoa le sephutheloana sa tšepe se nang letiiso e sa feleng, e tšepahalang haholoHo sebelisaho besa, moedi wa fensetere o nang le tshepe o hokahantswe le ntlo ya tshepe ho fihlella ho tiya ho betere ho feta kgokelo ya sekhomaretsi, ho netefatsa botsitso ba tikoloho ba nako e telele.

(d) Li-aperture le limaske
Ho etsa tšepe ha ho hlokahale hore ho koahele bokaholimo bohle; ho ka etsoa ka dipaterone. Ho beha maske ya tshepe e etseditsweng wena (mohlala, e chitja kapa e sekoere) ho hlalosa hantlelesoba le hlakileng, e thibela khanya e lahlehileng, mme e ntlafatsa SNR le boleng ba setšoantšo.

Moo lifensetere tse entsoeng ka tšepe li sebelisoang teng

Ka lebaka la bokhoni bona, lifensetere tse entsoeng ka tšepe li sebelisoa haholo hohle moo tikoloho e hlokang thuso:

• Tšireletso le lifofane:Batho ba batlang dimisaele, di-payload tsa sathelaete, ditsamaiso tsa IR tse tsamayang ka moya—moo ho thothomela, maemo a feteletseng a mocheso, le EMI e matla e leng ntho e tlwaelehileng. Ho tshepeha ka metallization ho tlisa tshireletso, ho kwala le ho sireletsa.

• Liindasteri le lipatlisiso tsa maemo a holimo:di-laser tse matla haholo, di-detector tsa dikarolwana, di-viewport tsa vacuum, di-cryostat—ditshebediso tse hlokang botsitso bo matla ba vacuum, mamello ya mahlaseli a kotsi, le di-interface tse tshepahalang tsa motlakase.

• Saense ea bongaka le ea bophelo:disebediswa tse nang le di-laser tse kopantsweng (mohlala, di-cytometer tsa phallo) tse lokelang ho kwala lesoba la laser ha di ntse di ntsha lehlasedi.

• Puisano le kutlo:di-module tsa fiber-optic le di-sensor tsa khase tse ruang molemo ho tshireletso ya EMI bakeng sa bohloeki ba lets'oao.

Litlhaloso tsa bohlokoa le mekhoa ea khetho

Ha o totobatsa kapa o hlahloba lifensetere tsa optical tse entsoeng ka tšepe, tsepamisa maikutlo ho:

1. Lisebelisoa tsa substrate– E khetholla ts'ebetso ea mahlo le ea 'mele:

• Khalase ea BK7/K9:e theko e tlase; e loketse tse bonahalang.

• Silica e kopantsoeng:phetiso e phahameng ho tloha ho UV ho ea ho NIR; CTE e tlase le botsitso bo botle haholo.

• Safire:e thata haholo, e hanela ho ngoatheha, e kgona ho ba le mocheso o phahameng; e na le thuso e pharaletseng ya UV-mid-IR dibakeng tse thata.

• Si/Ge:haholo-holo bakeng sa lihlopha tsa IR.

2. Lesoba le hlakileng (CA)– Sebaka sena se tiiselitsoe ho fihlela litlhaloso tsa mahlo. Libaka tse entsoeng ka tšepe hangata li ka ntle (le tse kholo ho feta) CA.

3. Mofuta oa tšepe le botenya–

• Crhangata e sebediswa bakeng sa masoba a thibelang lesedi le e le motheo wa ho kgomarela/ho betla.

• Aue fana ka conductivity e phahameng le khanyetso ea oxidation bakeng sa ho kopanya/ho kopanya.
  Botenya bo tloaelehileng: mashome ho isa ho makholo a nanometers, tse etselitsoeng ho sebetsa.

4. Phetisetso– Peresente ea phallo holim'a sehlopha se reriloeng (λ₁–λ₂). Lifensetere tse sebetsang hantle li ka feta99%ka hare ho sehlopha sa moralo (ka dikoahelo tse loketseng tsa AR hodima lesoba le hlakileng).

5. Ho phela ka ntle ho lenyalo– Bohlokoa bakeng sa lifensetere tse nang le tšepe; hangata ho netefatsoa ka teko ea ho lutla ha helium, ka sekhahla se tiileng sa ho lutla joalo ka< 1 × 10⁻⁸ cc/s(atm He).

6. Ho lumellana ha Brazing– Sekotjana sa tšepe se lokela ho kolobisoa le ho hokahana hantle le li-filler tse khethiloeng (mohlala, AuSn, AgCu eutectic) le ho mamella potoloho ea mocheso le khatello ea mechini.

7. Boleng ba bokaholimo– Ho ntsha ka ho ngoapa (mohlala,60-40kapa ho feta moo); dipalo tse nyane di bontsha diphoso tse fokolang/tse bobebe.

8. Setšoantšo sa bokaholimo– Ho kheloha ha sephara, hangata ho hlalosoa maqhubung a bolelele ba leqhubu bo fanoeng (mohlala,λ/4, λ/10 @ 632.8 nm); boleng bo bonyenyane bo bolela ho ba bataletse ho betere.

Ntlha ea bohlokoa

Lifensetere tsa optical tse entsoeng ka tšepe li lutse haufi letshebetso ya opticalletshebetso ya mechine/motlakaseLi feta phetiso feela, li sebetsa e lelithibelo tse sireletsang, lithebe tsa EMI, li-interface tsa hermetic, le marokho a motlakaseHo khetha tharollo e nepahetseng ho hloka thuto ea khoebo ea boemo ba sistimi: Na u hloka conductivity? Ho tiea ha tšepe? Sehlopha sa ts'ebetso ke sefe? Meroalo ea tikoloho e boima hakae? Likarabo li khanna khetho ea substrate, stack ea tšepe, le tsela ea ts'ebetso.

Ke motsoako ona hantle oaho nepahala ha tekanyo e nyane(mashome a li-nanometer tsa lifilimi tsa tšepe tse entsoeng ka boenjiniere) leho tiea ha boholo ba macroscale(ho sa tsotelehe phapang ea khatello le ho fetoha ho matla ha mocheso) ho etsang hore lifensetere tsa optical tse entsoeng ka tšepe e be tsa bohlokoa haholo"Fensetere e kholo"—ho hokahanya sebaka se bonolo sa optical le maemo a thata ka ho fetisisa a lefats'e la nnete.