உலோகமயமாக்கப்பட்ட ஒளியியல் ஜன்னல்கள்: துல்லியமான ஒளியியலில் பாடப்படாத செயல்படுத்திகள்

துல்லியமான ஒளியியல் மற்றும் ஒளி மின்னணு அமைப்புகளில், வெவ்வேறு கூறுகள் ஒவ்வொன்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட பங்கை வகிக்கின்றன, சிக்கலான பணிகளைச் செய்ய ஒன்றிணைந்து செயல்படுகின்றன. இந்த கூறுகள் வெவ்வேறு வழிகளில் தயாரிக்கப்படுவதால், அவற்றின் மேற்பரப்பு சிகிச்சைகளும் வேறுபடுகின்றன. பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் கூறுகளில்,ஒளியியல் ஜன்னல்கள்பல செயல்முறை மாறுபாடுகளில் வருகின்றன. எளிமையானதாகத் தோன்றினாலும் முக்கியமான துணைக்குழுஉலோகமயமாக்கப்பட்ட ஒளியியல் சாளரம்— ஒளியியல் பாதையின் "கேட் கீப்பர்" மட்டுமல்ல, உண்மையும் கூடசெயல்படுத்துபவர்கணினி செயல்பாடு. இன்னும் விரிவாகப் பார்ப்போம்.

உலோகமயமாக்கப்பட்ட ஒளியியல் சாளரம் என்றால் என்ன - அதை ஏன் உலோகமயமாக்க வேண்டும்?

1) வரையறை

எளிமையாகச் சொன்னால், ஒருஉலோகமயமாக்கப்பட்ட ஒளியியல் சாளரம்பொதுவாக கண்ணாடி, இணைந்த சிலிக்கா, சபையர் போன்றவற்றால் ஆன அடி மூலக்கூறு, அதன் விளிம்புகளில் அல்லது ஆவியாதல் அல்லது தெளித்தல் போன்ற உயர் துல்லியமான வெற்றிட செயல்முறைகள் மூலம் நியமிக்கப்பட்ட மேற்பரப்புப் பகுதிகளில் படிந்திருக்கும் ஒரு மெல்லிய அடுக்கு (அல்லது பல அடுக்கு) உலோகத்தைக் (எ.கா., Cr, Au, Ag, Al, Ni) கொண்ட ஒரு ஒளியியல் கூறு ஆகும்.

பரந்த வடிகட்டுதல் வகைப்பாட்டிலிருந்து, உலோகமயமாக்கப்பட்ட ஜன்னல்கள்இல்லைபாரம்பரிய "ஆப்டிகல் வடிகட்டிகள்." கிளாசிக் வடிகட்டிகள் (எ.கா., பேண்ட்பாஸ், லாங்-பாஸ்) சில நிறமாலை பட்டைகளைத் தேர்ந்தெடுத்து கடத்த அல்லது பிரதிபலிக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, இதனால் ஒளியின் நிறமாலையை மாற்றுகிறது.ஒளியியல் சாளரம்மாறாக, முதன்மையாகப் பாதுகாப்பை வழங்குகிறது. இது பராமரிக்க வேண்டும்உயர் பரவல்வழங்கும் போது ஒரு பரந்த பட்டையில் (எ.கா., VIS, IR, அல்லது UV)சுற்றுச்சூழல் தனிமைப்படுத்தல் மற்றும் சீல் வைத்தல்.

இன்னும் துல்லியமாகச் சொன்னால், உலோகமயமாக்கப்பட்ட சாளரம் என்பது ஒருசிறப்பு துணைப்பிரிவுஒளியியல் சாளரத்தின் தனித்துவம் இதில் உள்ளதுஉலோகமயமாக்கல், இது ஒரு சாதாரண சாளரத்தால் வழங்க முடியாத செயல்பாடுகளை வழங்குகிறது.

2) உலோகமயமாக்கல் ஏன்? முக்கிய நோக்கங்களும் நன்மைகளும்

பெயரளவில் வெளிப்படையான கூறுகளை ஒளிபுகா உலோகத்தால் பூசுவது முரண்பாடாகத் தோன்றலாம், ஆனால் இது ஒரு புத்திசாலித்தனமான, நோக்கம் சார்ந்த தேர்வாகும். உலோகமயமாக்கல் பொதுவாக பின்வருவனவற்றில் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்டவற்றை செயல்படுத்துகிறது:

(அ) ​​மின்காந்த குறுக்கீடு (EMI) கவசம்
பல மின்னணு மற்றும் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் அமைப்புகளில், உணர்திறன் சென்சார்கள் (எ.கா., CCD/CMOS) மற்றும் லேசர்கள் வெளிப்புற EMI க்கு ஆளாகின்றன - மேலும் அவை தாங்களாகவே குறுக்கீட்டை வெளியிடுகின்றன. சாளரத்தில் ஒரு தொடர்ச்சியான, கடத்தும் உலோக அடுக்கு ஒரு போல செயல்பட முடியும்ஃபாரடே கூண்டு, தேவையற்ற RF/EM புலங்களைத் தடுக்கும் அதே வேளையில் ஒளியை அனுமதிக்கிறது, இதன் மூலம் சாதன செயல்திறனை உறுதிப்படுத்துகிறது.

(ஆ) மின் இணைப்பு மற்றும் தரையிறக்கம்
உலோகமயமாக்கப்பட்ட அடுக்கு கடத்தும் தன்மை கொண்டது. அதற்கு ஒரு ஈயத்தை சாலிடரிங் செய்வதன் மூலம் அல்லது ஒரு உலோக உறையுடன் தொடர்பு கொள்வதன் மூலம், சாளரத்தின் உள் பக்கத்தில் பொருத்தப்பட்ட உறுப்புகளுக்கு (எ.கா., ஹீட்டர்கள், வெப்பநிலை உணரிகள், மின்முனைகள்) மின் பாதைகளை உருவாக்கலாம் அல்லது நிலையான தன்மையைக் கலைத்து, கவசத்தை மேம்படுத்த சாளரத்தை தரையில் கட்டலாம்.

(c) ஹெர்மீடிக் சீலிங்
இது ஒரு மூலக்கல் பயன்பாட்டு நிகழ்வு. அதிக வெற்றிடம் அல்லது மந்தமான வளிமண்டலம் தேவைப்படும் சாதனங்களில் (எ.கா., லேசர் குழாய்கள், ஒளிப்பெருக்கி குழாய்கள், விண்வெளி உணரிகள்), சாளரம் ஒரு உலோகப் பொதியுடன் இணைக்கப்பட வேண்டும், அதில்நிரந்தர, மிகவும் நம்பகமான முத்திரை. பயன்படுத்துதல்பிரேசிங், சாளரத்தின் உலோகமயமாக்கப்பட்ட விளிம்பு, பிசின் பிணைப்பை விட மிகச் சிறந்த இறுக்கத்தை அடைய உலோக வீட்டுவசதியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, இது நீண்டகால சுற்றுச்சூழல் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது.

(ஈ) துளைகள் மற்றும் முகமூடிகள்
உலோகமயமாக்கல் முழு மேற்பரப்பையும் மறைக்க வேண்டிய அவசியமில்லை; அதை வடிவமைக்க முடியும். வடிவமைக்கப்பட்ட உலோக முகமூடியை (எ.கா., வட்ட அல்லது சதுரம்) வைப்பது துல்லியமாக வரையறுக்கிறதுதெளிவான துளை, தவறான ஒளியைத் தடுக்கிறது, மேலும் SNR மற்றும் படத் தரத்தை மேம்படுத்துகிறது.

உலோகமயமாக்கப்பட்ட ஜன்னல்கள் எங்கே பயன்படுத்தப்படுகின்றன

இந்த திறன்களுக்கு நன்றி, சூழல்கள் தேவைப்படும் இடங்களில் உலோகமயமாக்கப்பட்ட ஜன்னல்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

• பாதுகாப்பு மற்றும் விண்வெளி:ஏவுகணை தேடுபவர்கள், செயற்கைக்கோள் செலுத்து சுமைகள், வான்வழி ஐஆர் அமைப்புகள் - அதிர்வு, வெப்ப உச்சநிலை மற்றும் வலுவான EMI ஆகியவை விதிமுறை. உலோகமயமாக்கல் பாதுகாப்பு, சீல் மற்றும் கேடயத்தைக் கொண்டுவருகிறது.

• உயர்நிலை தொழில்துறை மற்றும் ஆராய்ச்சி:உயர்-சக்தி லேசர்கள், துகள் கண்டறிபவர்கள், வெற்றிடக் காட்சிப் பகுதிகள், கிரையோஸ்டாட்கள் - வலுவான வெற்றிட ஒருமைப்பாடு, கதிர்வீச்சு சகிப்புத்தன்மை மற்றும் நம்பகமான மின் இடைமுகங்களைக் கோரும் பயன்பாடுகள்.

• மருத்துவம் மற்றும் உயிரியல்:ஒருங்கிணைந்த லேசர்களைக் கொண்ட கருவிகள் (எ.கா., ஓட்ட சைட்டோமீட்டர்கள்), அவை கற்றையை வெளியே விடும்போது லேசர் குழியை மூட வேண்டும்.

• தொடர்பு மற்றும் உணர்தல்:சிக்னல் தூய்மைக்காக EMI கவசத்தால் பயனடையும் ஃபைபர்-ஆப்டிக் தொகுதிகள் மற்றும் எரிவாயு உணரிகள்.

முக்கிய விவரக்குறிப்புகள் மற்றும் தேர்வு அளவுகோல்கள்

உலோகமயமாக்கப்பட்ட ஒளியியல் சாளரங்களைக் குறிப்பிடும்போது அல்லது மதிப்பிடும்போது, ​​இதில் கவனம் செலுத்துங்கள்:

1. அடி மூலக்கூறு பொருள்- ஒளியியல் மற்றும் உடல் செயல்திறனை தீர்மானிக்கிறது:

• BK7/K9 கண்ணாடி:சிக்கனமானது; காணக்கூடியவற்றுக்கு ஏற்றது.

• இணைந்த சிலிக்கா:UV இலிருந்து NIR க்கு அதிக பரவல்; குறைந்த CTE மற்றும் சிறந்த நிலைத்தன்மை.

• நீலக்கல்:மிகவும் கடினமானது, கீறல்-எதிர்ப்பு, அதிக வெப்பநிலை திறன் கொண்டது; கடுமையான சூழல்களில் பரந்த UV-நடு-IR பயன்பாடு.

• Si/Ge:முதன்மையாக IR பட்டைகளுக்கு.

2. தெளிவான துளை (CA)– ஆப்டிகல் விவரக்குறிப்புகளைப் பூர்த்தி செய்ய உத்தரவாதம் அளிக்கப்பட்ட பகுதி. உலோகமயமாக்கப்பட்ட பகுதிகள் பொதுவாக CA க்கு வெளியே (மற்றும் அதை விடப் பெரியதாக) இருக்கும்.

3. உலோகமயமாக்கல் வகை & தடிமன்–

• Crபெரும்பாலும் ஒளியைத் தடுக்கும் துளைகளுக்கும் ஒட்டுதல்/பிரேசிங் தளமாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

• Auசாலிடரிங்/பிரேசிங்கிற்கு அதிக கடத்துத்திறன் மற்றும் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பை வழங்குகிறது.
  வழக்கமான தடிமன்கள்: பத்து முதல் நூற்றுக்கணக்கான நானோமீட்டர்கள் வரை, செயல்பாட்டிற்கு ஏற்ப வடிவமைக்கப்பட்டவை.

4. பரவும் முறை– இலக்கு பட்டையின் மீது சதவீத செயல்திறன் (λ₁–λ₂). உயர் செயல்திறன் சாளரங்கள் இதை விட அதிகமாக இருக்கலாம்99%வடிவமைப்பு பட்டைக்குள் (தெளிவான துளையில் பொருத்தமான AR பூச்சுகளுடன்).

5. இறுக்கம்– பிரேஸ் செய்யப்பட்ட ஜன்னல்களுக்கு மிகவும் முக்கியமானது; பொதுவாக ஹீலியம் கசிவு சோதனை மூலம் சரிபார்க்கப்படுகிறது, கடுமையான கசிவு விகிதங்கள் போன்றவை< 1 × 10⁻⁸ சிசி/வி(atm He).

6. பிரேஸிங் பொருந்தக்கூடிய தன்மை– உலோக அடுக்கு ஈரமாகி, தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நிரப்பிகளுடன் (எ.கா., AuSn, AgCu யூடெக்டிக்) நன்றாகப் பிணைக்கப்பட வேண்டும், மேலும் வெப்ப சுழற்சி மற்றும் இயந்திர அழுத்தத்தைத் தாங்க வேண்டும்.

7. மேற்பரப்பு தரம்– கீறல்-தோண்டி (எ.கா.,60-40அல்லது சிறந்தது); சிறிய எண்கள் குறைவான/இலகுவான குறைபாடுகளைக் குறிக்கின்றன.

8. மேற்பரப்பு உருவம்- கொடுக்கப்பட்ட அலைநீளத்தில் அலைகளில் பொதுவாகக் குறிப்பிடப்படும் தட்டையான விலகல் (எ.கா.,λ/4 (λ/4), λ/10 @ 632.8 nm); சிறிய மதிப்புகள் சிறந்த தட்டையான தன்மையைக் குறிக்கின்றன.

கீழே வரி

உலோகமயமாக்கப்பட்ட ஒளியியல் ஜன்னல்கள் இணைப்பில் அமர்ந்துள்ளனஒளியியல் செயல்திறன்மற்றும்இயந்திர/மின் செயல்பாடு. அவை வெறும் பரிமாற்றத்திற்கு அப்பால் சென்று, சேவை செய்கின்றனபாதுகாப்புத் தடைகள், EMI கேடயங்கள், ஹெர்மீடிக் இடைமுகங்கள் மற்றும் மின் பாலங்கள். சரியான தீர்வைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு ஒரு அமைப்பு-நிலை வர்த்தக ஆய்வு தேவைப்படுகிறது: உங்களுக்கு கடத்துத்திறன் தேவையா? பிரேஸ் செய்யப்பட்ட ஹெர்மெடிசிட்டி? இயக்க அலைவரிசை என்ன? சுற்றுச்சூழல் சுமைகள் எவ்வளவு கடுமையானவை? பதில்கள் அடி மூலக்கூறு, உலோகமயமாக்கல் அடுக்கு மற்றும் செயலாக்க பாதையின் தேர்வை இயக்குகின்றன.

இது துல்லியமாக இந்த கலவையாகும்நுண் அளவிலான துல்லியம்(பல்லாயிரக்கணக்கான நானோமீட்டர்கள் பொறிக்கப்பட்ட உலோகப் படலங்கள்) மற்றும்பெரும அளவிலான வலிமை(அழுத்த வேறுபாடுகள் மற்றும் கடுமையான வெப்ப ஏற்ற இறக்கங்களைத் தாங்கி) உலோகமயமாக்கப்பட்ட ஒளியியல் ஜன்னல்களை இன்றியமையாததாக ஆக்குகிறது"சூப்பர் விண்டோ"— நுட்பமான ஒளியியல் களத்தை உண்மையான உலகின் மிகக் கடுமையான நிலைமைகளுடன் இணைத்தல்.