萊森光學:濾光片透過率測試
一、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)。
二、 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
三、透射/反射測量及常用配置
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。(此光路也可用于吸光度測試)
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。
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。
四、實驗
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實驗目的
樣品2為8*8mm的正方形濾光片樣品,樣品3為3*3mm與5*5mm的正方形濾光片,樣品6為非平面的雷達外殼,測量樣品2、樣品3和樣品6三種樣品在350-1100nm 波長范圍內的透過率數據。
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實驗內容
按圖4-1示意圖搭建光路。測量樣品相對于標準白板的相對反射率數據,樣品2、樣品3中每個樣品分別測量了六組,樣品6一共測量了十組數據。
光路示意圖
測量樣品
測量實物圖
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實驗結果
五、結論
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由測試結果可知,樣品2與樣品3的透過率曲線的走勢基本一致,且在紅外光波段(850-950nm)之間透過率較高。部分波長出現透過率大于100%,分析可能是由于測量時樣品與積分球之間的距離太近,把射出積分球的光反射回了積分球內部。
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樣品6在350nm處透過率接近35%,且在750-1100nm之間透過率較高。