Диффузный рассеиватель Советский патент 1989 года по МПК G02B5/02 

cpus.-i

15

11451629

Изобретение относится к оптике и ожет быть использовано в фотометриеских устройствах для обеспечения иффузного отражения регистрируемо- j о излучения, а также в качества осабителя оптического излучения с высокой яркостью.

Цель изобретения - улучшение угловых и повьшение стабильности оптичес-ю ких характеристик при упрощении конструкции рассеивателя.

На фиг.1 представлена конструкция рассеивателя; на фиг.2 - схема его размещения в процессе работы; на фиг.З - семейство зависимостей сигнала с фотоприемншса от взашшого разворота рассеивателя и источника его подсветки.

Диффузный рассеиватель состоит из плоского кремниевого основания 1, содержащего матрицу металлизированных полусфер 2, выполненных вогнутыми покрытых зеркальной пленкой 3. Плоская поверхность основания 1 зачернена чернью 4 так, чт о полусферы 2 оказьюаются как. бы в прорезях зачерненного экрана , а само основание посредством адгезионного теплопрово- дящего слоя 5 соединено, с теплоприемником 6.

Матрица микрополусфер 2 формируется в кремниевой пластине 1 путем химического травления с применением фотолитографии.

Поверхность полусфер 2 покрьшает- ся хорошо отражающей металлической пленкой 3 родия, никеля и т.п. Плоская поверхность рассеивателя зачерняется, например, путем химического чернения гальванического покрытия меди или алюминия на кремнии.

20

25

ти ст те Св то ни ля го ни ни ис же по 8, ку ди на ч н т

30

35

40

Рассеиватель работает следующим

образом.

Параллельный световой поток, падающий на зеркальные полусферы 2, диффузно рассеивается в широком диапазоне углов Выделяемое тепло в плоском зачерненном слое 4 рассеивателя в результате поглощения излучения отводится через теплопроводя- щий адгезионный слой 5 на металлический теплоприемник 6, что позволяет предотвратить разогрев поверхнос- ти и переизлучение от рассеивателя в инфракраской области спектра. Крем- иий обладает высокой температуропроводностью, что способствует зффек5

0

25

тивному отводу тепла На фиг.2 представлена схема размещения рассеивателя в процессе работы (измерений). Световой поток формируется коллиматором 7, содержащим лампу накаливания, диафрагму, механический модулятор, объектив о Модуляция светового потока позволяет упростить измерения, исключив ошибки из-за попадания рассеянного света от посторонних источников на фотоприемник 8. Отраженный от рассеивателя 9 световой поток регистрируется фотоприемником 8, состоящим из фотообъектива, в фокусе которого установлен, например, фотодиод типа ФД155К и диафрагма с диаметром отверстия 2 tw. Переменное напряжение U с частотой F, равной частоте модуляции светового потока F 460 Гц, усиливается селективным предусилителем 10, к-выходу которого подключен цифровой вольтметр П .

Фотоприемное устройство 8 и коллиматор 7 могут независимо поворачиваться в горизонтальной плоскости вокруг оси OZ на угол ± 90 . Плос30

35

40

45

50

кость рассеивателя 9 фиксируется под углом V относительно вертикальной оси OZ. Отсчет углов в горизонтальной плоскости ведется к оси ОХ, проходящей через центр рассеивателя и перпендикулярной диаметру АВ. Ось ОХ нормальна плоскости рассеивателя, когда угол V 0°. Угол ot образован осью ОХ и направлением регистрации диффузно рассеянного луча. При фиксированных углах od в процессе измерения диффузной составляющей, угол падения параллельного светового потока от коллиматора 7 изменяется в пределах от -ft до -t-p. Диаметр полуокружности основания измерительного стенда составляет 1 м.

Пример. Изготовленный рассеиватель представляет собой матрицу диффузно рассеивающих полусферических углублений диаметром 350 мкм, сформированных в кремниевой пластине и металлизированных никелем. Число полусфер на единицу площади п 2/мм .

Результаты измерения. На фиг.З представлено семейство зависимостей (кривые Г2-17)переменного напряжения и (Ю на выходе фотоприемника 8 от углового положения коллиматора 7 и для фиксированных углов V в диапазоне 15 TV 40%-Кривая 12 -V 15;

ем

С i 40 tr

Изобретение относится к оптике и может быть использовано в фотометрических устройствах для обеспечения диффузного отражения регистрируемого излучения, а также в качестве ослабителя оптического излучения с высокой яркостью. Цель изобретения - улучшение угловых и повышение стабильности оптических характеристик при упрощении конструкции рассеивателя. Рассеиватель состоит из плоского кремниевого основания 1, содержащего матрицу металлизированных полусфер 2, вьшолненных вогнутыми и покрытых зеркальной пленкой 3. Плоская поверхность основания зачернена слоем 4, а само основание посредством адгезионного теплопроводящего слоя 5 соединено с теплоприемником 6. Параллельный световой поток, падающий на зеркальные полусферы 2, диффузно рассеивается в щироком диапазоне углов. Выделяемое тепло в слое 4 отводится через теплопроводящий адгезионный слой 5 на металлический теплоприем- ник 6, что позволяет предотвратить переизлучение от рассеивателя в инфракрасной области спектра. 3 ил. сл с: