В современной аэрокосмической сфере инфракрасные оптические системы являются «глазами» специализированных спутников. Качество доставки высокопроизводительной инфракрасной полезной нагрузки стало ключевым показателем технологической мощи, особенно в связи с резким ростом числа коммерческих космических группировок и миссий по исследованию дальнего космоса. Однако исследования, разработки и производство инфракрасных линз всегда сталкивались с двумя основными проблемами: трудностями совмещения, вызванными невидимостью инфракрасного света, и неопределенностью качества, вызванной присущими характеристиками инфракрасных материалов. 1. Основная миссия: Почему мы так сосредоточены на тестировании «передающего волнового фронта»? В области видимого света соответствие стандартам формы и размера поверхности обычно гарантирует оптические характеристики.
Но в инфракрасной области (особенно при использовании таких материалов, как германий и кремний) этого далеко недостаточно. Клиенты Zhixing Optics в основном сосредоточены в сфере коммерческой спутниковой полезной нагрузки и высокотехнологичных оптоэлектронных систем. Столкнувшись с этими высоконадежными миссиями, почему мы подчеркиваем необходимость тестирования передаваемого волнового фронта?
◆ «Скрытая ловушка» показателя преломления: в отличие от традиционного оптического стекла, стабильность показателя преломления (n) инфракрасных материалов сильно зависит от процесса роста. Даже если точность формы поверхности обрабатываемых компонентов чрезвычайно высока, неоднородность показателя преломления внутри материала все равно приведет к серьезным системным аберрациям.
◆Комплексная оценка производительности: простое определение формы поверхности позволяет выявить только «поверхность». Проверяя передаваемый волновой фронт, мы можем всесторонне оценить колебания показателя преломления, внутреннее напряжение и ошибки формы поверхности внутри материала. Это основной научный метод, обеспечивающий окончательные характеристики волнового фронта отдельных инфракрасных компонентов и даже всей системы в сборе.
◆Обеспечение надежности полезной нагрузки на орбите. Для инфракрасных полезных нагрузок, работающих в космосе, даже незначительные искажения волнового фронта могут привести к нечеткости распознавания удаленных целей. Обнаружение передаваемого волнового фронта является последней линией качественной защиты, гарантирующей, что полезная нагрузка «четко видна и точно измерена» в сложных средах. 2. Узкие места ядра: «визуальное слепое пятно» в инфракрасном обнаружении. Хотя обнаружение передаваемого волнового фронта имеет решающее значение, в реальной работе существуют непреодолимые препятствия: «Операция затемнения» неэффективна: из-за невидимой рабочей длины волны отсутствует интуитивное руководство при настройке фокуса интерферометра и координат измеряемого объекта, что приводит к чрезвычайно длительным циклам настройки и настройки и серьезно влияет на графики поставок. Потеря чувствительности из-за большой длины волны: это физическое ограничение инфракрасного обнаружения. Инфракрасные интерферометры имеют большие длины волн, а чувствительность оптического пути к изменению позы намного ниже, чем у видимого света. Это означает, что точность фиксации положения и ориентации, естественно, ограничена в инфракрасном диапазоне. Эта неточная фиксация положения из-за характеристик длины волны приведет к значительным ошибкам несоосности, которые будут перенесены в окончательные данные о поверхности, что приведет к отклонениям в результатах измерений и неспособности точно воспроизвести истинные физические свойства сырья. 3. Решение Zhixing: технология интеграции CGH с двумя длинами волн — видимое руководство, инфракрасные измерения. Чтобы удовлетворить строгие требования клиентов с высокоточными нагрузками, Zhixing Optics разработала решение CGH с двумя длинами волн. Мы делаем видимый свет (632,8 нм) «цифровым ориентиром» для инфракрасного света, делая обнаружение волнового фронта передачи интуитивно понятным и эффективным.
◆ Конструкция на физическом уровне «Одно изображение, две волны»: на одной кварцевой подложке высокой чистоты посредством точного фазового кодирования мы одновременно имплантируем область выравнивания видимого света и область компенсации инфракрасного нулевого положения.
Схема компоновки общего CGH в инфракрасном и видимом диапазоне
◆Фаза 1: Быстрая фиксация эталона видимого света. С помощью красного интерферометра, видимого невооруженным глазом, CGH и тестируемый инфракрасный элемент быстро настраиваются на коаксиальную ориентацию на субмикронном уровне. Этот шаг устраняет помехи из-за геометрического смещения, обеспечивая точную пространственную ориентацию для последующей оценки однородности материала.
Схема оптического пути выравнивания видимого света
◆Второй этап: бесшовное измерение инфракрасного волнового фронта. Поскольку видимая и инфракрасная области имеют один и тот же набор геометрических центров микро/наноструктуры, система автоматически достигает идеального выравнивания после переключения на инфракрасный интерферометр. Передаваемые данные волнового фронта, собранные на этом этапе, могут точно и объективно отражать полные физические характеристики компонента.
Схема инфракрасного оптического пути
4. Прецизионная междиапазонная передача: поддержка высоконадежных нагрузок
Наш независимо разработанный метод выравнивания поперек длины волны обеспечивает пространственное выравнивание оси выравнивания красного света и оси инфракрасного тестирования. Это «эталонное реле» не только сокращает время выравнивания более чем на 80 %, но, что более важно, оно предоставляет настоящий «отчет о проверке состояния волнового фронта» с обратной связью для оценки качества высокопроизводительных нагрузок.
Скачок в эффективности:
◆Повышение эффективности: время выравнивания сокращено с «часов» до «минут».
◆Качественный замкнутый контур: действительно обеспечивает полноразмерную оценку формы поверхности, размеров и однородности показателя преломления материала, что значительно снижает риски при интеграции системы.
Заключение
ZhiXing Optics глубоко понимает стремление к максимальной точности для высоконадежных нагрузок. Мы освещаем инфракрасное «слепое пятно» с помощью технологии визуализации и используем высокоточные решения для обнаружения волнового фронта передачи, чтобы оградить вас от материальных рисков и защитить каждый основной волновой фронт.
