פריזמות פנטה

סקירה כללית של מוצרים

העיצוב הייחודי שלהם משתמש בשתי השתקפויות פנימיות (בזוויות של 45 מעלות לקורה המקרית) כדי להפנות אור, מה שמבטיח שזווית הסטייה תישאר יציבה (± 0.1 °) גם אם הפריזמה מעט לא מיושרת. חוסר רגישות ליישור זה הופך את המנסרות של פנטה לכיוון ליישומים בהם שמירה על אוריינטציה של תמונה ויציבות קרן היא קריטית, כמו מגני טווח (צבא או מדידות), מטרולוגיה אופטית (מדידת אורך דיוק) וצילום מקצועי (Viewfinders).

תכונות מוצר

• מצוינות חומרית : מעוצבת מזכוכית אופטית של שוט (BK7 ליישומי טווח גלוי, המציעה> 92% העברה במהירות 550 ננומטר), סיליקון (ליישומי NIR, טווח אורך גל של 1.2-6 מיקרומטר, אידיאלי להדמיה תרמית) וגרמניום (ליישומי אמצע IR, 2-14 מיקרומטר, המתאים לחושני גז). כל חומר נבחר לתאימות הספקטרלית שלו: BK7 למצלמות ומגני טווח, סיליקון לחיישנים תרמיים תעשייתיים וגרמניום למערכות IR של חלל. כל החומרים עוברים בקרת איכות קפדנית, עם אחידות אינדקס השבירה <5 × 10⁻⁶ כדי להבטיח סטיה של קרן עקבית.

• הנדסת דיוק : סובלנות זוויתית <2 קשתות מבטיחות הסטה עקבית של 90 מעלות על פני הצמצם הברור של הפריזמה (האזור דרכו עובר האור). סובלנות זו היא קריטית ליישומים כמו מגני טווח לייזר, כאשר סטייה של 1 ארק-שנייה בזווית הסטייה יכולה לגרום לשגיאה של מטר במדידת מרחק בטווח של 1 ק'מ. שני משטחי ההשתקפות של הפריזמה מלוטשים להקבלה של <1 arcsecond, מה שמבטיח ששתי ההשתקפויות הפנימיות פועלות בד בבד לייצור סיבוב מדויק של 90 מעלות.

• ביצועים אופטיים : איכות פני השטח 10-5 (עדיפה על כיתה 20-10 סטנדרטית) ממזערת את פיזור האור (אור תועה <0.05%), ואילו שטוח PV <1/10λ (בגובה 632.8 ננומטר) מבטיח שהקרן נשארת מתנגשת (מקבילה) לאחר הסטה. התנגשות חיונית ליישומי מטרולוגיה - קורות לא מבוקרות היו מתרחבות או מתכנסות, מה שמוביל לשגיאות מדידה. עבור יישומי לייזר בעלי עוצמה גבוהה (למשל, לייזרים תעשייתיים של 100W+), ניתן לייצר פריזמות עם חומרים עמידים בחום כמו ספיר, שיש לה מוליכות תרמית 10 × גבוהה יותר מ- BK7.

• אפשרויות ציפוי : ציפויי מראה (אלומיניום, כסף או זהב) על שני משטחי ההשתקפות משפרים את העמידות וההשתקפות. ציפויי אלומיניום מציעים> 85% רפלקטיביות על פני 400-700 ננומטר (אידיאלי ליישומים גלויים), ציפויי כסף מספקים> 95% רפלקטיביות (אך דורשים מעיל מגן למניעת הכתמות), וציפוי זהב מציעים> 98% רפלקטיביות בטווח ה- IR (1-14 מיקרומטר). ציפויי AR בפנים הקלט והפלט מפחיתים את הפסדי ההשתקפות ל <0.5% למשטח, ומבטיחים כי כוח הקורה המרבי נשמר.

• בנייה חזקה : הגיאומטריה של חמשת הצדדים מספקת יציבות מכנית, עם מרכז כובד נמוך המתנגד להפיכת תושבים אופטיים. מנסרות שוכנות לרוב באלומיניום אנודיני או מחזיקי נירוסטה (עם אטמים סופגים זעזועים) כדי להגן מפני רטט-ביקורתי למערכות חלל (למשל, לייזרי הנחיות טילים) או מערכות סריקה תעשייתיות (חשופות לרטט במכונה). הדיור מונע גם את הצטברות האבק על משטחים אופטיים, אשר ישפכו את הביצועים לאורך זמן.

יישומים

מנסרות פנטה הן קריטיות ב:

• הגנה וחלל : מערכות מיקוד (למשל, לייזר סילון קרב הממוקד תרמילי מיקוד), הנחיות טילים (טילים מונחים על ידי IR העוקבים אחר חתימות חום) ומצלמות מעקב (מצלמות ברזולוציה גבוהה של רכוב על מזל'ט). במיקוד של תרמילים, פריזמות פנטה מסיטות את קרן הלייזר 90 מעלות מחיישן התרמיל למטרה, תוך שמירה על אוריינטציה של התמונה כך שהטייס רואה את היעד כפי שהוא מופיע במרחב האמיתי. מערכות הנחיות טילים משתמשות בפריזמות גרמניום פנטה כדי להניע קורות IR, ומבטיחות את הטיל עוקב אחר היעד גם אם הטיל עצמו מסתובב.

• הנדסה : מערכות סריקת לייזר לבדיקה ממדית (למשל, מדידת לוח גוף רכב) ובקרת איכות (איתור פוגעים במוליכים למחצה). בבדיקת רכב, סורק לייזר משתמש בפריזמה של פנטה כדי להסיט את קרן הלייזר 90 מעלות על פני השטח של הפאנל, ויוצר סריקה דו -ממדית של צורת הפאנל. היציבות של הפריזמה מבטיחה שהסריקה היא עקבית, עם שגיאות מדידה <0.1 מ'מ - קריטי להבטיח התאמה נכונה של לוחות גוף.

• צילום : תצוגה במצלמות רפלקס מקצועיות של עדשות יחיד (SLR) ומצלמות בפורמט בינוני. שלא כמו פריזמות בזווית ישרה, אשר הופכת את התמונה (הדורשת אופטיקה נוספת לתקן), פריזמות פנטה מסיטות את האור 90 ° ללא היפוך, ולכן הצלם רואה את הסצינה כפי שהיא מופיעה. אוריינטציה ישירה זו חיונית להרכב מדויק, במיוחד בצילומי דיוקן או נוף.

• מכשור : כיול ספסלים אופטיים (המשמשים במחקר מעבדה ליישור לייזרים וגלאים) ויישור כלי מדידת דיוק (למשל, אינטרפרומטרים לכיול באורך). בכיול ספסל אופטי משמש פריזמה של פנטה לקביעת נתיב קרן 90 מעלות, שכנגדו מיושרים רכיבים אחרים (למשל, מראות, עדשות). חוסר הרגישות ליישור הפריזמה מבטיח כי מסלול ההתייחסות יישאר יציב, גם אם הספסל מופרע מעט.

שאלות נפוצות

ש: כיצד הטמפרטורה משפיעה על הביצועים?

ת: טמפרטורה משפיעה על מנסרות פנטה בעיקר באמצעות התפשטות תרמית, שיכולה לשנות את מידות הפריזמה ואת מדד השבירה. חומרי התרחבות נמוכה-תרופתית כמו סיליקה התמזגה (CTE <0.5 × 10⁻⁶/° C) ממזערים את ההשפעה הזו, מה שמבטיח <0.1 סחף קשתות/מעלות צלזיוס בזווית הסטה. לעומת זאת, לזכוכית BK7 סטנדרטית יש CTE גבוה יותר (7 × 10⁻⁶/° C), מה שמוביל ל ~ 0.5 קשתות/סחף של ° C-מקובל ליישומי טמפרטורת חדרים אך לא לסביבות קיצוניות. עבור יישומים בטמפרטורה גבוהה (למשל, חיישני מפרץ מנוע), מנסרות ספיר (CTE <5 × 10⁻⁷/° C) מציעות יציבות גדולה עוד יותר, כאשר הסחף <0.01 קשתות/מעלות צלזיוס.

ש: האם ניתן להשתמש בפריזמות של פנטה עם לייזרים בעלי עוצמה גבוהה?

ת: כן, כאשר הם מפוברקים מחומרים עמידים בחום ומצופים בציפויים עם סף נזק גבוה (HDT). פריזמות ספיר או סיליקון עדיפות לשימוש בעל עוצמה גבוהה: ספיר יכול לעמוד בלייזר גל רציף (CW) מכוח עד 1 קילוואט/ס'מ 2;, בעוד שהסיליקון מטפל עד 5 קילוואט/ס'מ 2; בטווח NIR. ציפויי המראה חייבים להיות גם HDT - למשל, ציפויי מראה דיאלקטריים (במקום ציפוי מתכת) יש HDTS> 10kW/cm² עבור לייזרי CW. ביישומי לייזר פועמים (למשל, לייזרים של Femtosecond), סף הנזק של הפריזמה נקבע על ידי אנרגיית הדופק; פריזמות סיליקה התמזגו יכולות להתמודד עם אנרגיות דופק עד 1J/ס'מ 2; ללא נזק.