We współczesnym przemyśle lotniczym systemy optyczne na podczerwień są „oczami” wyspecjalizowanych ładunków satelitarnych. Zwłaszcza w obliczu gwałtownego wzrostu liczby komercyjnych rozmieszczeń konstelacji kosmicznych i misji eksploracji głębokiego kosmosu jakość dostarczania wysokowydajnych ładunków w podczerwieni stała się kluczową miarą siły technologicznej. Jednakże badania, rozwój i produkcja soczewek na podczerwień zawsze napotykały dwa główne wyzwania: trudności z dopasowaniem spowodowane niewidzialnością światła podczerwonego oraz niepewność jakości wynikającą z nieodłącznych właściwości materiałów podczerwonych. 1. Podstawowa misja: Dlaczego tak bardzo skupiamy się na testowaniu „przenoszonego czoła fali”? W dziedzinie światła widzialnego spełnienie standardów kształtu i rozmiaru powierzchni zwykle gwarantuje parametry optyczne.
Jednak w dziedzinie podczerwieni (zwłaszcza przy użyciu materiałów takich jak german i krzem) jest to zdecydowanie niewystarczające. Klienci Zhixing Optics skupiają się głównie na komercyjnych ładunkach satelitarnych i wysokiej klasy systemach optoelektronicznych. Dlaczego w obliczu tych misji o wysokiej niezawodności podkreślamy konieczność testowania transmitowanego czoła fali?
◆ „Ukryta pułapka” współczynnika załamania światła: W przeciwieństwie do tradycyjnego szkła optycznego, na stabilność współczynnika załamania światła (n) materiałów podczerwonych duży wpływ ma proces wzrostu. Nawet jeśli dokładność kształtu powierzchni obrabianych komponentów jest wyjątkowo wysoka, jeśli w materiale występuje niejednorodność współczynnika załamania światła, nadal będzie to powodować poważne aberracje systemu.
◆Kompleksowa ocena wydajności: Samo wykrycie kształtu powierzchni ujawnia jedynie „powierzchnię”. Testując transmitowane czoło fali, możemy kompleksowo ocenić wahania współczynnika załamania światła, naprężenia wewnętrzne i błędy kształtu powierzchni w materiale. Jest to podstawowa metoda naukowa zapewniająca ostateczną wydajność czoła fali poszczególnych komponentów podczerwieni, a nawet zmontowanego systemu.
◆Zapewnienie niezawodności ładunków na orbicie: W przypadku ładunków podczerwieni działających w przestrzeni kosmicznej nawet najmniejsze zniekształcenia czoła fali mogą prowadzić do niewyraźnego rozpoznawania odległych celów. Wykrywanie transmitowanego czoła fali to ostatnia linia obrony jakości, która gwarantuje, że ładunki będą „wyraźnie widoczne i dokładnie mierzone” w złożonych środowiskach. 2. Podstawowe wąskie gardła: „Wizualny martwy punkt” w detekcji podczerwieni Chociaż detekcja czoła transmitowanej fali ma kluczowe znaczenie, w rzeczywistym działaniu istnieją przeszkody nie do pokonania: „Operacja zaciemnienia” jest nieefektywna: ze względu na niewidzialną długość fali roboczej brakuje intuicyjnych wskazówek podczas regulacji ogniska interferometru i współrzędnych mierzonego obiektu, co skutkuje niezwykle długimi cyklami konfiguracji i regulacji oraz poważnie wpływa na harmonogramy dostaw. Utrata czułości ze względu na dużą długość fali: Jest to fizyczne ograniczenie detekcji w podczerwieni. Interferometry podczerwieni mają długie fale, a czułość ścieżki optycznej na zmiany pozycji jest znacznie niższa niż w przypadku światła widzialnego. Oznacza to, że dokładność blokowania pozycji i postawy jest naturalnie ograniczona w paśmie podczerwieni. To niedokładne blokowanie położenia ze względu na charakterystykę długości fali spowoduje znaczne błędy niewspółosiowości, które zostaną przeniesione na ostateczne dane dotyczące powierzchni, prowadząc do odchyleń w wynikach pomiarów i niemożności dokładnego odtworzenia prawdziwych właściwości fizycznych surowców. 3. Rozwiązanie Zhixing: Technologia integracji CGH o podwójnej długości fali – wskazówki w zakresie widzialnym, pomiar w podczerwieni Aby sprostać rygorystycznym wymaganiom klientów z obciążeniami o wysokiej precyzji, Zhixing Optics opracowało rozwiązanie CGH o podwójnej długości fali między pasmem. Światło widzialne (632,8 nm) czynimy „cyfrowym przewodnikiem” światła podczerwonego, dzięki czemu wykrywanie czoła fali transmisyjnej jest intuicyjne i wydajne.
◆ Projekt „Jeden obraz, dwie fale” na poziomie fizycznym: Na pojedynczym podłożu kwarcowym o wysokiej czystości, poprzez precyzyjne kodowanie fazowe, jednocześnie wszczepiamy obszar wyrównywania światła widzialnego i obszar kompensacji położenia zerowego w podczerwieni.
Schemat wspólnego układu CGH widoczny w podczerwieni
◆Faza 1: Szybkie blokowanie odniesienia światła widzialnego. Za pomocą widocznego gołym okiem czerwonego interferometru CGH i testowany element podczerwieni są szybko dostosowywane do współosiowej orientacji na poziomie submikronowym. Ten krok eliminuje zakłócenia wynikające z niewspółosiowości geometrycznej, zapewniając dokładną orientację przestrzenną w celu późniejszej oceny jednorodności materiału.
Schemat ścieżki optycznej wyrównania światła widzialnego
◆Drugi etap: Bezproblemowy pomiar czoła fali w podczerwieni. Ponieważ obszary widzialne i podczerwone mają ten sam zestaw środków geometrycznych wzoru mikro/nano, system automatycznie osiąga idealne ustawienie po przełączeniu na interferometr podczerwieni. Przesłane dane czoła fali przechwycone na tym etapie mogą dokładnie i obiektywnie odzwierciedlać kompleksowe właściwości fizyczne komponentu.
Schemat ścieżki optycznej w podczerwieni
4. Precyzyjny transfer międzypasmowy: wspieranie obciążeń o wysokiej niezawodności
Nasza niezależnie opracowana metoda wyrównywania długości fal zapewnia przestrzenne wyrównanie osi wyrównania światła czerwonego i osi badania podczerwieni. Ten „przekaźnik referencyjny” nie tylko skraca czas zestrojenia o ponad 80%, ale co ważniejsze, zapewnia prawdziwy „raport z kontroli stanu czoła fali” w zamkniętej pętli do oceny jakości najwyższej klasy obciążeń.
Skok wydajności:
◆Poprawa wydajności: Czas ustawiania został skrócony z „godzin” do „minut”.
◆Jakość w zamkniętej pętli: naprawdę umożliwia pełnowymiarową ocenę kształtu powierzchni, wymiarów i jednorodności współczynnika załamania światła materiału, znacznie zmniejszając ryzyko integracji systemu.
Wniosek
ZhiXing Optics głęboko rozumie dążenie do najwyższej precyzji w przypadku obciążeń o wysokiej niezawodności. Oświetlamy „martwy punkt” w podczerwieni za pomocą technologii wizualizacji i wykorzystujemy rozwiązania do precyzyjnego wykrywania czoła fali transmisyjnej, aby chronić Cię przed zagrożeniami materialnymi i chronić każdy rdzeń fali.
