Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ hiện đại, hệ thống quang học hồng ngoại là “con mắt” của trọng tải vệ tinh chuyên dụng. Đặc biệt với sự gia tăng trong việc triển khai các chòm sao không gian thương mại và các sứ mệnh khám phá không gian sâu, chất lượng phân phối của trọng tải hồng ngoại hiệu suất cao đã trở thành thước đo chính cho sức mạnh công nghệ. Tuy nhiên, việc nghiên cứu phát triển và sản xuất thấu kính hồng ngoại luôn phải đối mặt với hai thách thức lớn: khó khăn về căn chỉnh do tính không thể nhìn thấy của ánh sáng hồng ngoại và sự không chắc chắn về chất lượng do đặc tính vốn có của vật liệu hồng ngoại. 1. Sứ mệnh cốt lõi: Tại sao chúng tôi lại tập trung vào thử nghiệm "mặt sóng truyền qua"? Trong miền ánh sáng khả kiến, việc đáp ứng các tiêu chuẩn về hình dạng và kích thước bề mặt thường đảm bảo hiệu suất quang học.
Nhưng trong miền hồng ngoại (đặc biệt khi sử dụng các vật liệu như germanium và silicon), điều này còn lâu mới đủ. Khách hàng của Zhixing Optics chủ yếu tập trung vào lĩnh vực trọng tải vệ tinh thương mại và hệ thống quang điện tử cao cấp. Đối mặt với những nhiệm vụ có độ tin cậy cao này, tại sao chúng tôi lại nhấn mạnh sự cần thiết của việc thử nghiệm mặt sóng truyền đi?
◆ "Bẫy ẩn" của chỉ số khúc xạ: Không giống như kính quang học truyền thống, độ ổn định chiết suất (n) của vật liệu hồng ngoại bị ảnh hưởng rất nhiều bởi quá trình tăng trưởng. Ngay cả khi độ chính xác hình dạng bề mặt của các thành phần được xử lý là cực kỳ cao, nếu có chiết suất không đồng nhất trong vật liệu, nó vẫn sẽ gây ra quang sai nghiêm trọng cho hệ thống.
◆Đánh giá hiệu suất toàn diện: Chỉ phát hiện hình dạng bề mặt chỉ tiết lộ "bề mặt". Bằng cách kiểm tra mặt sóng truyền qua, chúng ta có thể đánh giá một cách toàn diện sự dao động chiết suất, ứng suất bên trong và sai số hình dạng bề mặt bên trong vật liệu. Đây là phương pháp khoa học cốt lõi để đảm bảo hiệu suất mặt sóng cuối cùng của từng bộ phận hồng ngoại riêng lẻ và thậm chí cả hệ thống lắp ráp.
◆Đảm bảo độ tin cậy của tải trọng trên quỹ đạo: Đối với tải trọng hồng ngoại hoạt động trong không gian, ngay cả sự biến dạng của mặt sóng trong một phút cũng có thể dẫn đến khả năng nhận dạng mục tiêu ở xa bị mờ. Phát hiện mặt sóng truyền qua là tuyến bảo vệ chất lượng cuối cùng để đảm bảo rằng tải trọng "được hiển thị rõ ràng và được đo chính xác" trong môi trường phức tạp. 2. Nút thắt cốt lõi: "Điểm mù thị giác" trong phát hiện hồng ngoại Mặc dù việc phát hiện mặt sóng truyền qua là rất quan trọng nhưng có những trở ngại không thể vượt qua trong hoạt động thực tế: "Hoạt động tắt đèn" không hiệu quả: Do bước sóng làm việc vô hình, thiếu hướng dẫn trực quan khi điều chỉnh tiêu điểm giao thoa kế và tọa độ của đối tượng đo, dẫn đến chu kỳ thiết lập và điều chỉnh cực kỳ dài và ảnh hưởng nghiêm trọng đến lịch trình giao hàng. Mất độ nhạy do bước sóng dài: Đây là hạn chế vật lý của phát hiện hồng ngoại. Giao thoa kế hồng ngoại có bước sóng dài và độ nhạy của đường quang gây ra những thay đổi thấp hơn nhiều so với ánh sáng khả kiến. Điều này có nghĩa là độ chính xác của khóa vị trí và thái độ đương nhiên bị hạn chế trong dải hồng ngoại. Việc khóa thái độ không chính xác này do đặc điểm bước sóng sẽ tạo ra các lỗi sai lệch đáng kể sẽ được chuyển sang dữ liệu bề mặt cuối cùng, dẫn đến sai lệch trong kết quả đo và không có khả năng tái tạo chính xác các đặc tính vật lý thực sự của nguyên liệu thô. 3. Giải pháp Zhixing: Công nghệ tích hợp CGH bước sóng kép - Hướng dẫn nhìn thấy được, đo hồng ngoại Để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của khách hàng với tải có độ chính xác cao, Zhixing Optics đã phát triển giải pháp CGH bước sóng kép xuyên băng tần. Chúng tôi biến ánh sáng khả kiến (632,8nm) thành "dẫn đường kỹ thuật số" cho ánh sáng hồng ngoại, giúp việc phát hiện mặt sóng truyền tải trở nên trực quan và hiệu quả.
◆ Thiết kế "Một hình ảnh, hai sóng" ở cấp độ vật lý: Trên một đế thạch anh có độ tinh khiết cao duy nhất, thông qua mã hóa pha chính xác, chúng tôi đồng thời cấy ghép vùng căn chỉnh ánh sáng khả kiến và vùng bù vị trí 0 hồng ngoại.
Sơ đồ bố trí CGH chia sẻ có thể nhìn thấy bằng tia hồng ngoại
◆Giai đoạn 1: Khóa tham chiếu ánh sáng nhìn thấy nhanh. Sử dụng giao thoa kế màu đỏ có thể nhìn thấy bằng mắt thường, CGH và phần tử hồng ngoại được thử nghiệm được điều chỉnh nhanh chóng theo hướng đồng trục ở mức dưới micron. Bước này giúp loại bỏ nhiễu do sai lệch hình học, cung cấp định hướng không gian chính xác cho việc đánh giá tính đồng nhất của vật liệu sau này.
Sơ đồ đường dẫn quang căn chỉnh ánh sáng nhìn thấy được
◆Giai đoạn thứ hai: Đo mặt sóng hồng ngoại liền mạch. Do vùng nhìn thấy và vùng hồng ngoại có chung một tập hợp tâm hình học mô hình micro/nano nên hệ thống sẽ tự động đạt được sự căn chỉnh lý tưởng sau khi chuyển sang giao thoa kế hồng ngoại. Dữ liệu mặt sóng truyền được thu thập ở giai đoạn này có thể phản ánh chính xác và khách quan các đặc tính vật lý toàn diện của thành phần.
Sơ đồ đường dẫn quang hồng ngoại
4. Truyền tải chính xác xuyên băng tần: Xác nhận tải có độ tin cậy cao
Phương pháp căn chỉnh bước sóng chéo được phát triển độc lập của chúng tôi đảm bảo sự liên kết không gian của trục căn chỉnh ánh sáng đỏ và trục kiểm tra hồng ngoại. "Rơle tham chiếu" này không chỉ rút ngắn hơn 80% thời gian căn chỉnh mà quan trọng hơn là nó cung cấp "báo cáo kiểm tra tình trạng mặt sóng" vòng kín, chân thực để đánh giá chất lượng của tải cao cấp.
Bước nhảy vọt về hiệu quả:
◆Cải thiện hiệu quả: Thời gian căn chỉnh đã giảm từ "giờ" xuống "phút".
◆Vòng kín chất lượng: Thực sự đạt được đánh giá toàn diện về hình dạng, kích thước bề mặt và tính đồng nhất chỉ số khúc xạ của vật liệu, giảm đáng kể rủi ro tích hợp hệ thống.
Phần kết luận
ZhiXing Optics hiểu sâu sắc việc theo đuổi độ chính xác tối đa cho tải có độ tin cậy cao. Chúng tôi chiếu sáng "điểm mù" hồng ngoại thông qua công nghệ trực quan hóa và sử dụng các giải pháp phát hiện mặt sóng truyền có độ chính xác cao để bảo vệ bạn khỏi các rủi ro vật chất và bảo vệ mọi mặt sóng lõi.
