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萊森光學(xué)：耳機(jī)外殼透射率測(cè)量
耳機(jī)外殼透射率測(cè)量
1.透反射
透射/反射光譜是材料本身的一項(xiàng)重要光學(xué)特性，在現(xiàn)今工業(yè)蓬勃發(fā)展的背景下，對(duì)材料本身特性的質(zhì)量控制越來(lái)越嚴(yán)格，從而利用光譜儀進(jìn)行快速準(zhǔn)確的反射光譜/透射光譜的測(cè)量技術(shù)也開始日漸成熟。
1.1原理知識(shí)
在透過(guò)率測(cè)量時(shí)，象素n上的透過(guò)率是用當(dāng)前樣品、參考和背景數(shù)據(jù)按下面方程計(jì)算出來(lái)的：
式中T-----------透過(guò)率
Sample-----------樣品透過(guò)強(qiáng)度值
Ref------------參考樣片透過(guò)強(qiáng)度
Dark-----------背景數(shù)據(jù)
透過(guò)率的百分比在數(shù)學(xué)上與反射率是一樣的，所以同樣可以用于反射實(shí)驗(yàn)，反射測(cè)試中ref為參考板反射強(qiáng)度（如果需要測(cè)量***反射率值，需要在式中乘以系數(shù)C，C為參考反射板在每個(gè)波長(zhǎng)的***反射率值）。
2.1應(yīng)用背景
透射/反射光譜儀系統(tǒng)具有測(cè)量快速，準(zhǔn)確，方便集成等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)、產(chǎn)品在線測(cè)試等應(yīng)用。目前的主要應(yīng)用在：
高分子材料反射/透射測(cè)試
建筑玻璃 反射/透射測(cè)試
在線 反射/透射測(cè)試
光伏壓花玻璃 透射測(cè)試
干涉濾光片 透射測(cè)試
薄膜樣品 反射/透射測(cè)試
各種晶體、塑料、紡織品等反射測(cè)試
平板、LCD、背光板、手機(jī)/平板油墨孔等透射測(cè)量?
3.透射/反射測(cè)量及常用配置
3.1透射測(cè)量
萊森光學(xué)的透過(guò)率光譜系統(tǒng)進(jìn)行透過(guò)率測(cè)量時(shí)，一般采用積分球測(cè)量方式。積分球具有非常好的空間反射特性，透射光經(jīng)過(guò)多次反射后會(huì)變得非常均勻，測(cè)結(jié)果穩(wěn)定，重復(fù)性好，同時(shí)積分球良好的光學(xué)特性，使在測(cè)試不同性質(zhì)的樣品時(shí)都可以得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。
圖3-1 透過(guò)率光路示意圖
這種光路多用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)或工業(yè)在線測(cè)試；這種光路配置不需要接觸樣品表面，搭建方便，對(duì)樣品形狀沒(méi)有嚴(yán)格要求，測(cè)試方便快速，搭配定制光學(xué)附件可應(yīng)用于高溫的產(chǎn)線環(huán)境，既適用于在線測(cè)試，也適用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量；對(duì)于有些特殊測(cè)量，如以不同入射角照射樣品，測(cè)量材料透射比的變化情況，或者當(dāng)測(cè)試樣品具有不同的表面特性時(shí)，如光伏壓花玻璃、平板油墨孔、OLED等光學(xué)玻璃可以定制**角度光學(xué)鏡頭及附件以不同角度用到積分球的方式進(jìn)行測(cè)試。
3.2反射測(cè)量
圖3-2 反射率光路示意圖
使用萊森光學(xué)的iSpec-TMS100-IND光譜系統(tǒng)反射率測(cè)量，一般采用反射積分球測(cè)量光路，反射積分球內(nèi)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(nèi)表面經(jīng)過(guò)多次反射后變得十分均勻，而且光強(qiáng)隨之衰減；具有測(cè)量穩(wěn)定，重復(fù)性好，結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。
4.實(shí)驗(yàn)
4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
-
本實(shí)驗(yàn)旨在通過(guò)光纖接收光的方式對(duì)樣品的透過(guò)率進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)比較測(cè)量所得的數(shù)據(jù)，評(píng)估光纖收光方法的可行性和準(zhǔn)確性。
4.2實(shí)驗(yàn)儀器列表
|
儀器/設(shè)備名稱 |
型號(hào)&序列號(hào) |
配置明細(xì) |
|
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(gè)SMA接口，無(wú)出光口 |
|
聚焦鏡頭 |
金相平場(chǎng)復(fù)消色差5倍物鏡 |
5X、f=200、NA=0.15 |
4.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
所有測(cè)試均在嚴(yán)格設(shè)定的暗室環(huán)境中執(zhí)行，以保障所得數(shù)據(jù)的精確度和可信度。
實(shí)驗(yàn)樣品
光纖收光光路示意圖
光纖收光光路示意圖
4.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1、光纖收光光路
樣品1
樣品2
樣品3
樣品4
|
940nm透過(guò)率（%） |
樣品1 |
樣品2 |
樣品3 |
樣品4 |
|
測(cè)試1 |
90.70 |
90.61 |
90.60 |
90.71 |
|
測(cè)試2 |
90.45 |
90.81 |
90.31 |
90.49 |
|
測(cè)試3 |
90.34 |
91.01 |
90.50 |
91.10 |
|
測(cè)試4 |
90.42 |
91.20 |
90.23 |
90.55 |
|
測(cè)試5 |
90.68 |
91.51 |
90.07 |
90.70 |
|
1065nm透過(guò)率（%） |
樣品1 |
樣品2 |
樣品3 |
樣品4 |
|
測(cè)試1 |
90.24 |
90.58 |
90.96 |
90.78 |
|
測(cè)試2 |
90.21 |
89.88 |
90.00 |
90.45 |
|
測(cè)試3 |
89.81 |
89.85 |
90.52 |
90.93 |
|
測(cè)試4 |
90.24 |
90.15 |
90.39 |
90.28 |
|
測(cè)試5 |
90.48 |
90.19 |
90.26 |
90.48 |
|
與現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)數(shù)1065nm據(jù)對(duì)比 |
88.9 |
88.9 |
89.3 |
89 |
4.4分析討論
-
使用光纖光路測(cè)量，樣品在940nm透過(guò)率在90.7%左右，上下浮動(dòng)0.5%以內(nèi)，在1065nm透過(guò)率在90.4%左右，上下浮動(dòng)0.6%以內(nèi)、
-
光纖收光光路在940nm的透過(guò)率數(shù)據(jù)在86%-96%區(qū)間內(nèi)、1065nm的透過(guò)率與之前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相差在2%以內(nèi)。數(shù)據(jù)曲線、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性上均符合要求。
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