萊森光學:耳機外殼透射率測量
耳機外殼透射率測量
1.透反射
透射/反射光譜是材料本身的一項重要光學特性,在現今工業蓬勃發展的背景下,對材料本身特性的質量控制越來越嚴格,從而利用光譜儀進行快速準確的反射光譜/透射光譜的測量技術也開始日漸成熟。
1.1原理知識
在透過率測量時,象素n上的透過率是用當前樣品、參考和背景數據按下面方程計算出來的:
式中T-----------透過率
Sample-----------樣品透過強度值
Ref------------參考樣片透過強度
Dark-----------背景數據
透過率的百分比在數學上與反射率是一樣的,所以同樣可以用于反射實驗,反射測試中ref為參考板反射強度(如果需要測量***反射率值,需要在式中乘以系數C,C為參考反射板在每個波長的***反射率值)。
2.1應用背景
透射/反射光譜儀系統具有測量快速,準確,方便集成等優點,目前已經廣泛應用到實驗室檢測、產品在線測試等應用。目前的主要應用在:
高分子材料反射/透射測試
建筑玻璃 反射/透射測試
在線 反射/透射測試
光伏壓花玻璃 透射測試
干涉濾光片 透射測試
薄膜樣品 反射/透射測試
各種晶體、塑料、紡織品等反射測試
平板、LCD、背光板、手機/平板油墨孔等透射測量?
3.透射/反射測量及常用配置
3.1透射測量
萊森光學的透過率光譜系統進行透過率測量時,一般采用積分球測量方式。積分球具有非常好的空間反射特性,透射光經過多次反射后會變得非常均勻,測結果穩定,重復性好,同時積分球良好的光學特性,使在測試不同性質的樣品時都可以得到準確的測量結果。
圖3-1 透過率光路示意圖
這種光路多用于實驗室內或工業在線測試;這種光路配置不需要接觸樣品表面,搭建方便,對樣品形狀沒有嚴格要求,測試方便快速,搭配定制光學附件可應用于高溫的產線環境,既適用于在線測試,也適用于實驗室測量;對于有些特殊測量,如以不同入射角照射樣品,測量材料透射比的變化情況,或者當測試樣品具有不同的表面特性時,如光伏壓花玻璃、平板油墨孔、OLED等光學玻璃可以定制**角度光學鏡頭及附件以不同角度用到積分球的方式進行測試。
3.2反射測量
圖3-2 反射率光路示意圖
使用萊森光學的iSpec-TMS100-IND光譜系統反射率測量,一般采用反射積分球測量光路,反射積分球內表面是完美的漫射體,具有非常均勻的空間反射特性,反射光在內表面經過多次反射后變得十分均勻,而且光強隨之衰減;具有測量穩定,重復性好,結果準確等優點。
4.實驗
4.1實驗目的
-
本實驗旨在通過光纖接收光的方式對樣品的透過率進行測量,通過比較測量所得的數據,評估光纖收光方法的可行性和準確性。
4.2實驗儀器列表
儀器/設備名稱 |
型號&序列號 |
配置明細 |
高靈敏光譜儀 |
LiSpec-HS2000 |
光譜范圍:350nm-1050nm |
單路光纖探頭 |
IFB-IR600-1-KS |
光譜范圍350-2500nm NA:0.22, 600微米芯徑,SMA接口 |
單路光纖探頭 |
IFB-IR600-2-GS |
光譜范圍350-2500nm NA:0.22, 600微米芯徑,SMA接口 |
單路光纖探頭 |
IFB-IR600-1-MS |
光譜范圍350-2500nm NA:0.22, 600微米芯徑,SMA接口 |
衰減型積分球 |
iSphere-C8 |
兩個SMA接口,無出光口 |
聚焦鏡頭 |
金相平場復消色差5倍物鏡 |
5X、f=200、NA=0.15 |
4.3實驗內容
所有測試均在嚴格設定的暗室環境中執行,以保障所得數據的精確度和可信度。
實驗樣品
光纖收光光路示意圖
光纖收光光路示意圖
4.4實驗結果
1、光纖收光光路
樣品1
樣品2
樣品3
樣品4
940nm透過率(%) |
樣品1 |
樣品2 |
樣品3 |
樣品4 |
測試1 |
90.70 |
90.61 |
90.60 |
90.71 |
測試2 |
90.45 |
90.81 |
90.31 |
90.49 |
測試3 |
90.34 |
91.01 |
90.50 |
91.10 |
測試4 |
90.42 |
91.20 |
90.23 |
90.55 |
測試5 |
90.68 |
91.51 |
90.07 |
90.70 |
1065nm透過率(%) |
樣品1 |
樣品2 |
樣品3 |
樣品4 |
測試1 |
90.24 |
90.58 |
90.96 |
90.78 |
測試2 |
90.21 |
89.88 |
90.00 |
90.45 |
測試3 |
89.81 |
89.85 |
90.52 |
90.93 |
測試4 |
90.24 |
90.15 |
90.39 |
90.28 |
測試5 |
90.48 |
90.19 |
90.26 |
90.48 |
與現有實驗數1065nm據對比 |
88.9 |
88.9 |
89.3 |
89 |
4.4分析討論
-
使用光纖光路測量,樣品在940nm透過率在90.7%左右,上下浮動0.5%以內,在1065nm透過率在90.4%左右,上下浮動0.6%以內、
-
光纖收光光路在940nm的透過率數據在86%-96%區間內、1065nm的透過率與之前的實驗數據相差在2%以內。數據曲線、數據穩定性上均符合要求。