Àwọn Fèrèsé Optical tí a ti fi irin ṣe: Àwọn Amúṣiṣẹ́ tí a kò ti kọrin nínú Precision Optics

Nínú àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ tí ó péye àti àwọn ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ optoelectronic, àwọn ohun èlò ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ ló ń kó ipa pàtàkì, wọ́n ń ṣiṣẹ́ papọ̀ láti ṣe àwọn iṣẹ́ tí ó díjú. Nítorí pé a ń ṣe àwọn ohun èlò wọ̀nyí ní ọ̀nà ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀, àwọn ohun èlò ìtọ́jú ojú wọn yàtọ̀ síra. Lára àwọn ohun èlò tí a ń lò ní gbogbogbòò,àwọn fèrèsé opitikawa ni ọpọlọpọ awọn oriṣiriṣi ilana. Ẹya ti o dabi ẹni pe o rọrun ṣugbọn pataki niferese opitika ti a ṣe irin— kìí ṣe “olùṣọ́” ojú ọ̀nà ojú nìkan, ṣùgbọ́n ó tún jẹ́ òótọ́ pẹ̀lúohun tí ń mú kí ó ṣiṣẹ́ti iṣẹ ṣiṣe eto naa. Jẹ ki a wo ni pẹkipẹki.

Kí ni fèrèsé aláwọ̀ irin—kí ló sì dé tí a fi ń ṣe é ní irin?

1) Ìtumọ̀

Ní ṣókí, aferese opitika ti a ṣe irinjẹ́ èròjà optíkì tí ohun èlò rẹ̀—nígbà gbogbo—ní dígí, sílíkà tí a yọ́ pọ̀, sáfíréèfù, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ—ní ìpele tín-ín-rín (tàbí ọ̀pọ̀ ìpele) ti irin (fún àpẹẹrẹ, Cr, Au, Ag, Al, Ni) tí a gbé sí etí rẹ̀ tàbí sí àwọn agbègbè tí a yàn nípasẹ̀ àwọn ìlànà ìfọ́mọ́ra gíga bíi ìtújáde tàbí ìtújáde.

Láti inú àkójọpọ̀ ìṣàlẹ̀ gbígbòòrò, àwọn fèrèsé tí a fi irin ṣe nikìí ṣe“Àwọn àlẹ̀mọ́ ojú.” Àwọn àlẹ̀mọ́ ojú àtijọ́ (fún àpẹẹrẹ, bandpass, long-pass) ni a ṣe láti fi àwọn ìlà ojú kan hàn tàbí láti ṣàfihàn, kí wọ́n sì yí ìmọ́lẹ̀ náà padà.ferese opitikaNí ìyàtọ̀ sí èyí, ó jẹ́ ààbò pàtàkì. Ó gbọ́dọ̀ máa tọ́júgbigbejade gigalórí ìpele gbooro (fún àpẹẹrẹ, VIS, IR, tàbí UV) nígbàtí ó ń pèsèìyàsọ́tọ̀ àti ìdìbò àyíká.

Díẹ̀ sí i, fèrèsé onírin jẹ́kilasi kekere patakiti ferese oju. Iyatọ rẹ̀ wa ninuirin-irin, èyí tí ó fún àwọn iṣẹ́ tí fèrèsé lásán kò lè pèsè.

2) Kí ló dé tí a fi ń ṣe irin? Àwọn ète pàtàkì àti àǹfààní

Fífi irin tí kò ní ìrísí bo ohun èlò tí ó hàn gbangba tí ó sì hàn gbangba lè dún bí ohun tí kò bá ọgbọ́n mu, ṣùgbọ́n ó jẹ́ àṣàyàn ọlọ́gbọ́n, tí ó ní ète nínú. Ìṣẹ̀dá irin sábà máa ń jẹ́ kí ọ̀kan tàbí jù bẹ́ẹ̀ lọ nínú àwọn wọ̀nyí ṣeé ṣe:

(a) Ààbò ìdènà ẹ̀rọ itanna (EMI)
Nínú ọ̀pọ̀lọpọ̀ ẹ̀rọ itanna àti optoelectronic, àwọn sensọ̀ onímọ̀lára (fún àpẹẹrẹ, CCD/CMOS) àti lésà jẹ́ èyí tí ó lè farapa sí EMI òde—wọ́n sì tún lè fa ìdènà fúnra wọn. Ipele irin tí ń tẹ̀síwájú, tí ó ń darí lórí fèrèsé lè ṣiṣẹ́ bíÀgò Faraday, tí ó ń jẹ́ kí ìmọ́lẹ̀ máa kọjá nígbà tí ó ń dí àwọn pápá RF/EM tí a kò fẹ́ lọ́wọ́, èyí sì ń mú kí iṣẹ́ ẹ̀rọ náà dúró ṣinṣin.

(b) Ìsopọ̀ iná mànàmáná àti ìpìlẹ̀ ilẹ̀
Fẹ́ẹ̀lì onírin náà máa ń jẹ́ amúṣẹ́dá. Nípa síso okùn sí i tàbí nípa síso mọ́ ibi tí a fi irin ṣe, o lè ṣẹ̀dá àwọn ọ̀nà iná mànàmáná fún àwọn ohun tí a gbé kalẹ̀ ní apá inú fèrèsé náà (fún àpẹẹrẹ, àwọn ohun èlò ìgbóná, àwọn sensọ̀ ìgbóná, àwọn elekitirodì) tàbí so fèrèsé náà mọ́ ilẹ̀ láti tú ìdúró tí kò dúró kí ó sì mú ààbò pọ̀ sí i.

(c) Ìdìdì Hermetic
Èyí jẹ́ àpìlẹ̀ lílo pàtàkì. Nínú àwọn ẹ̀rọ tí ó nílò ìgbálẹ̀ gíga tàbí afẹ́fẹ́ aláìlágbára (fún àpẹẹrẹ, àwọn túbù lésà, àwọn túbù fọ́tòmílípìlì, àwọn sensọ afẹ́fẹ́), a gbọ́dọ̀ so fèrèsé náà pọ̀ mọ́ àpò irin pẹ̀lúèdìdì tí ó wà títí láé, tí ó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé gidigidi. Lílosisun ara, a so ẹ̀gbẹ́ irin tí a fi irin ṣe mọ́ ilé irin náà láti mú kí ó ní ìrísí tó dára ju ìsopọ̀ mọ́ra lọ, èyí tí ó ń mú kí àyíká dúró ṣinṣin fún ìgbà pípẹ́.

(d) Àwọn ihò àti ìbòjú
Kò pọndandan kí ìṣẹ̀dá irin bo gbogbo ojú ilẹ̀; a lè ṣe àwòrán rẹ̀. Fífi ìbòjú irin tí a ṣe ní ọ̀nà (fún àpẹẹrẹ, yíká tàbí onígun mẹ́rin) túmọ̀ sí pé ó ṣe kedere.iho ti o han gbangba, dí ìmọ́lẹ̀ tí ó ń rìn kiri, ó sì mú kí SNR àti àwòrán dára síi.

Ibi ti a ti lo awọn ferese irin

Nítorí àwọn agbára wọ̀nyí, àwọn fèrèsé onírin ni a gbé kalẹ̀ níbikíbi tí àyíká bá fẹ́:

• Idaabobo ati Aerospace:Àwọn olùwá ohun ìjà olóró, àwọn ẹrù tí a fi ń gbé sátẹ́láìtì, àwọn ètò IR afẹ́fẹ́—níbi tí ìgbọ̀nsẹ̀, ooru líle, àti EMI alágbára jẹ́ ohun tí ó wọ́pọ̀. Ìṣẹ̀dá irin mú ààbò, ìdìmú, àti ààbò wá.

• Ile-iṣẹ giga ati iwadii:àwọn lésà alágbára gíga, àwọn ohun tí ń ṣe àwárí èròjà, àwọn ibi ìwojú ìgbálẹ̀, àwọn ohun èlò ìfọ́mọ́ra—àwọn ohun èlò tí ó nílò ìdúróṣinṣin ìgbálẹ̀ tí ó lágbára, ìfaradà ìtànṣán, àti àwọn ìsopọ̀ iná mànàmáná tí ó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé.

• Àwọn ìmọ̀ ìṣègùn àti ìgbésí ayé:Àwọn ohun èlò tí wọ́n ní àwọn lésà tí a ti so pọ̀ (fún àpẹẹrẹ, àwọn sẹ́ẹ̀tì ìṣàn) tí ó gbọ́dọ̀ dí ihò lésà náà nígbà tí wọ́n bá ń tú ìtànṣán náà jáde.

• Ibaraẹnisọrọ & imọ-jinlẹ:Àwọn módùúlù optíkì àti àwọn sensọ̀ gaasi tí ó ń jàǹfààní ààbò EMI fún ìmọ́tótó àmì.

Awọn pato pataki ati awọn ibeere yiyan

Nígbà tí o bá ń ṣàlàyé tàbí ṣe àyẹ̀wò àwọn fèrèsé aláwọ̀ irin, fojú sí:

1. Ohun èlò ìpìlẹ̀– Ó ń pinnu iṣẹ́ opitika àti ti ara:

• Gíláàsì BK7/K9:ti ọrọ-aje; o baamu si ohun ti a le ri.

• Silica tí a fi sípọ̀:gbigbe giga lati UV si NIR; CTE kekere ati iduroṣinṣin to dara julọ.

• Sapphire:Ó le gan-an, ó lè fara pa, ó sì lè gba ooru tó ga; ó lè lo UV-mid-IR tó gbòòrò ní àwọn àyíká tó le koko.

• Si/G:nipataki fun awọn ẹgbẹ IR.

2. Òpin ihò (CA)– Agbègbè náà dájú pé yóò bá àwọn ẹ̀rọ ìrísí ojú mu. Àwọn agbègbè tí a fi irin ṣe sábà máa ń wà níta (tí wọ́n sì tóbi ju) CA lọ.

3. Irú ìṣẹ̀dá àti sísanra–

• Cra maa n lo fun awọn ihò ina ti o n dina ati bi ipilẹ ifọmọ/fifọ.

• Aupese agbara gbigbe ati resistance oxidation giga fun soldering/brazing.
  Àwọn ìwọ̀n tí ó wọ́pọ̀: mẹ́wàá sí ọgọ́rọ̀ọ̀rún nanometers, tí a ṣe láti ṣiṣẹ́.

4. Gbigbe– Ìwọ̀n ìpíndọ́gba lórí iye tí a fẹ́ lò (λ₁–λ₂). Àwọn fèrèsé oníṣẹ́ gíga lè ju èyí tí a fẹ́ lò lọ.99%láàárín ẹ̀gbẹ́ àwòrán (pẹ̀lú àwọn ìbòrí AR tó yẹ lórí ihò tó mọ́ kedere).

5. Ìmọ̀lára– Ó ṣe pàtàkì fún àwọn fèrèsé tí a fi iná bò; tí a sábà máa ń fi ìdánwò jíjìn helium hàn, pẹ̀lú ìwọ̀n jíjìn tó le koko bíi< 1 × 10⁻⁸ cc/s(atm He).

6. Ibamu pẹlu idẹ sisun– Àkójọ irin náà gbọ́dọ̀ jẹ́ kí ó rọ̀ kí ó sì so mọ́ àwọn ohun èlò tí a yàn (fún àpẹẹrẹ, AuSn, AgCu eutectic) kí ó sì lè fara da ìyípo ooru àti ìdààmú ẹ̀rọ.

7. Dídára ojú ilẹ̀– Scratch-Dig (fún àpẹẹrẹ,60-40tàbí kí ó dára jù bẹ́ẹ̀ lọ); àwọn nọ́mbà kékeré fi àwọn àbùkù díẹ̀/fúyẹ́ hàn.

8. Àwòrán ojú ilẹ̀– Ìyàtọ̀ ìrọ̀lẹ́, tí a sábà máa ń sọ nínú àwọn ìgbì ní ìwọ̀n ìgbì tí a fúnni (fún àpẹẹrẹ,λ/4, λ/10 @ 632.8 nm); àwọn ìwọ̀n kékeré túmọ̀ sí ìdúró tí ó dára jù.

Ìlà ìsàlẹ̀

Àwọn fèrèsé aláwòrán tí a fi irin ṣe wà ní ẹ̀gbẹ́iṣẹ opitikaàtiiṣẹ́ ẹ̀rọ/ìṣiṣẹ́ iná mànàmánáWọ́n kọjá ìtànkálẹ̀ lásán, wọ́n ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bíàwọn ìdènà ààbò, àwọn ààbò EMI, àwọn ìsopọ̀ hermetic, àti àwọn afárá iná mànàmáná. Yíyan ojutu to tọ nilo iwadi iṣowo ipele eto: Ṣe o nilo agbara conductivity? Agbára amúlétutù? Kini iye iṣiṣẹ? Bawo ni awọn ẹru ayika ṣe le to? Awọn idahun naa n ṣe okunfa yiyan substrate, akopọ irin, ati ipa ọna iṣiṣẹ.

Àpapọ̀ yìí gan-an niìṣe deedee kekere-iwọn(ọ̀pọ̀lọpọ̀ nanomita ti àwọn fíìmù irin tí a ṣe àtúnṣe) àtiAgbara iwọn-nla(láti kojú àwọn ìyàtọ̀ ìfúnpá àti àwọn ìyípadà ooru líle) tí ó mú kí àwọn fèrèsé aláwọ̀ irin jẹ́ ohun tí a kò gbọ́dọ̀ ṣe“Fèrèsé gíga”—sísopọ̀ agbègbè ojú onírẹ̀lẹ̀ pẹ̀lú àwọn ipò líle jùlọ ní ayé gidi.