散射仪更多详细信息,王1-3-9-5-0-1-0-0-9-0-6 ;:151917254
1. 散射知识简介:
(1) 反射型光散射:杂散光的产生来自于反射面,其原因是由于反射表面崎岖不平,光线入射反射面后反射以致散布的现象。
(2) 透射型光散射:光通过透明介质时所发生的光散射行为,其成因来自于透明介质粗糙的表面或是折射率分布不均匀的介质所造成。
粗糙表面散射:当入射角到达界面之全反射角(临界角)时,入射光会直接被全反射,这些被反射的光线叠加起来,造成介质的后散射光(backward scattering Light,简称TSb).
当光线入射这些表面时,会发生一连串的光折射现象,这些发生折射的光线均必须遵守Snell定律。
入射光入射粗糙面并经过复杂的折射之后,进入介质往很多方向传播,这些光线叠加的结果,就是所谓的前向散射光(Forward scattering Light,简称TSf)。
2. 散射测量的意义:
随机粗糙光学表面的粗糙度是量度光学元件表面特征的一项重要指标,通常为纳米量级甚至更低。随着光学技术的飞速发展及其应用领域的不断扩大,光学元件表面粗糙度及其引起的光散射越来越受到人们的普遍关注,已经成为光学元件散射特性研究中的基础和关键问题之一。
传统表面粗糙度的评价参数主要是峰谷值(pv)、均方根值(RMS)等,但这些参数很难对其形貌进行清晰、定量的描述,但当把这个表面轮廓看做是由无数不同振幅、不同频率、不同相位的波面叠加时,就可以使用成熟的傅里叶分析技术对表面进行评定。而散射仪正是基于PSD(功率谱密度空间分布)理论其计算的本质是傅里叶频谱分析,可以定量给出光学元件表面轮廓的空间频率分布情况,为系统分析超精密光学表面提供了丰富的数据信息。
3.2散射仪:散射仪常用测量方法:
(1)角分辨散射(Angle Resolved Scattering,ARS)法:利用散射光的光强及其分布(PSD)来测量表面粗糙度参数。一束激光投射到样品表面上后,其镜向方向的反射光与散射光分布在一个半球面上,半球面内各个点的光强不同。当表面非常光滑时,光强主要分布在镜向方向。表面越粗糙,镜向方向的反射光强就越弱,其它点的散射光就越强。用光探测器接收这些不同分布的光强,然后经过统计学和光谱分析或者经过光的反射散射计算,就可以得到被测表面的粗糙度值。
(2)总散射(Total Scattering,TS)法:利用散射光的强度Ps与入射光强Pi的比值来计算散射损耗。
根据ISO 13696通过测量ARS,就可以得到总散射(Total scattering,TS)。散射角θs=2°..85°,φs=0°..360°
(3)总积分散射(Total Integrated Scattering,TIS)法:入射光以很小的入射角照射到随机粗糙表面上,用积分球收集粗糙表面散射的漫反射光或者包含镜向反射在内的总体反射光。标量散射理论在微粗糙度条件下建立起了样品表面Z基本的综合统计特征参数-均方根(RootMeanSquare,简称RMS)粗糙度σ与其所有反射方向上的总积分散射TIS之间的关系,从而使TIS法成为一种测量表面均方根粗糙度的便捷方法。
BSDF:双向光散射分布函数(Bidirectional scattering distribution function)
BRDF: 双向反射散射光分布函数(Bidirectional reflectance distribution function)
BTDF: 双向透射散射光分布函数(Bidirectional transmittance distribution function)
BVDF:双向体散射光分布函数(Bidirectional volume distribution function)
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