A Faster, More Accurate Way of Characterizing Cube Beamsplitters

Význam tématu

Cube beamsplittery patří mezi klíčové optické komponenty využívané v oblasti spotřební elektroniky, telekomunikací a precizní optomechaniky. Jejich přesné spektrální charakteristiky jsou zásadní pro návrh interferometrických systémů a zajištění kvality ve výrobě.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace je představit automatizovanou in situ metodu měření transmisivity, reflexe a absorpce krychlových beamsplitterů pomocí spektrofotometru Agilent Cary 7000 UMS. Studie ukazuje, jak lze pomocí jediné platformy získat konzistentní data bez přesunu vzorku.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorek: CBS o rozměrech 25 mm s dielektrickým povlakem TiO2/SiO2 a opticky lepené poloviny.
• Měření: Transmise (0° AOI) a reflexe (90° AOI) pro s- a p-polarizaci bez pohybu vzorku.
• Parametry: spektrální rozsah 500–720 nm, krok 1 nm, šířka pásma 5 nm, čas měření 0,5 s.
• Instrumentace: Agilent Cary 7000 UMS s nezávislým motorizovaným ovládáním úhlu dopadu a polohy detektoru.

Hlavní výsledky a diskuse

• S-polarizace při 633 nm: transmisivita 0,04 % (specifikace <0,2 %), reflexe 99,34 %.
• P-polarizace při 633 nm: transmisivita 98,19 % (specifikace >98 %), reflexe 0,11 %.
• Spektrální absorpce (A = 1–T–R) potvrdila nízké vnitřní ztráty a absenci mechanicky indukovaných artefaktů.
• Automatizovaný přístup zaručuje konzistentní měření na stejném místě vzorku.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé a plně automatizované měření vhodné pro kvalitativní a kvantitativní kontrolu produkce.
• Zvýšení spolehlivosti QA/QC díky eliminaci chyb vyvolaných pohybem vzorku.
• Podpora optického návrhu a optimalizace coatings v R&D laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření spektrálního rozsahu do UV a NIR podle specifikací cílových aplikací.
• Implementace on-line měření v průmyslových výrobních linkách pro sledování kvality povlaků.
• Aplikace podobných metod na jiné tenké vrstvy a komplexní optické komponenty.

Závěr

Agilent Cary 7000 UMS prokázal schopnost poskytovat přesná a reprodukovatelná spektrální měření CBS bez nutnosti manuálního zásahu. Systém se jeví jako ideální nástroj pro efektivní QA/QC i podporu vývoje optických zařízení.

Reference

• Amotchkina T. V. et al. Oscillations in Spectral Behavior of Total Losses (1 − R − T) in Thin Dielectric Films. Optics Express 2012, 20(14), 16129–16144.