మెటలైజ్డ్ ఆప్టికల్ విండోస్: ప్రెసిషన్ ఆప్టిక్స్‌లో అన్‌సంగ్ ఎనేబుల్స్

ప్రెసిషన్ ఆప్టిక్స్ మరియు ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ వ్యవస్థలలో, విభిన్న భాగాలు ప్రతి ఒక్కటి ఒక నిర్దిష్ట పాత్రను పోషిస్తాయి, సంక్లిష్టమైన పనులను సాధించడానికి కలిసి పనిచేస్తాయి. ఈ భాగాలు వేర్వేరు మార్గాల్లో తయారు చేయబడినందున, వాటి ఉపరితల చికిత్సలు కూడా మారుతూ ఉంటాయి. విస్తృతంగా ఉపయోగించే మూలకాలలో,ఆప్టికల్ విండోలుఅనేక ప్రక్రియ వైవిధ్యాలలో వస్తాయి. సరళమైనదిగా అనిపించినప్పటికీ కీలకమైన ఉపసమితి ఏమిటంటేమెటలైజ్డ్ ఆప్టికల్ విండో—ఆప్టికల్ మార్గం యొక్క “గేట్ కీపర్” మాత్రమే కాదు, నిజమైనది కూడాఎనేబుల్సిస్టమ్ కార్యాచరణ. నిశితంగా పరిశీలిద్దాం.

మెటలైజ్డ్ ఆప్టికల్ విండో అంటే ఏమిటి—మరియు దానిని ఎందుకు మెటలైజ్ చేయాలి?

1) నిర్వచనం

సరళంగా చెప్పాలంటే, ఒకమెటలైజ్డ్ ఆప్టికల్ విండోఅనేది ఒక ఆప్టికల్ భాగం, దీని ఉపరితలం - సాధారణంగా గాజు, ఫ్యూజ్డ్ సిలికా, నీలమణి మొదలైనవి - దాని అంచులపై లేదా బాష్పీభవనం లేదా చిమ్మడం వంటి అధిక-ఖచ్చితమైన వాక్యూమ్ ప్రక్రియల ద్వారా నియమించబడిన ఉపరితల ప్రాంతాలలో నిక్షిప్తం చేయబడిన లోహం (ఉదా. Cr, Au, Ag, Al, Ni) యొక్క పలుచని పొరను (లేదా బహుళ పొర) కలిగి ఉంటుంది.

విస్తృత వడపోత వర్గీకరణ నుండి, మెటలైజ్డ్ విండోలుకాదుసాంప్రదాయ “ఆప్టికల్ ఫిల్టర్లు.” క్లాసిక్ ఫిల్టర్లు (ఉదా. బ్యాండ్‌పాస్, లాంగ్-పాస్) కొన్ని స్పెక్ట్రల్ బ్యాండ్‌లను ఎంపిక చేసి ప్రసారం చేయడానికి లేదా ప్రతిబింబించడానికి రూపొందించబడ్డాయి, కాంతి వర్ణపటాన్ని మారుస్తాయి.ఆప్టికల్ విండోదీనికి విరుద్ధంగా, ప్రధానంగా రక్షణాత్మకమైనది. ఇది తప్పనిసరిగా నిర్వహించాలిఅధిక ప్రసారంవిస్తృత బ్యాండ్‌పై (ఉదా. VIS, IR, లేదా UV) అందించేటప్పుడుపర్యావరణ ఐసోలేషన్ మరియు సీలింగ్.

మరింత ఖచ్చితంగా, మెటలైజ్డ్ విండో అనేది aప్రత్యేక ఉపవర్గంఆప్టికల్ విండో యొక్క ప్రత్యేకత ఇందులో ఉందిలోహీకరణ, ఇది సాధారణ విండో అందించలేని ఫంక్షన్లను మంజూరు చేస్తుంది.

2) మెటలైజ్ ఎందుకు చేయాలి? ప్రధాన ప్రయోజనాలు మరియు ప్రయోజనాలు

నామమాత్రంగా పారదర్శకంగా ఉండే భాగాన్ని అపారదర్శక లోహంతో పూత పూయడం విరుద్ధమైనదిగా అనిపించవచ్చు, కానీ ఇది తెలివైన, ఉద్దేశ్యంతో నడిచే ఎంపిక. మెటలైజేషన్ సాధారణంగా కింది వాటిలో ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వాటిని అనుమతిస్తుంది:

(ఎ) విద్యుదయస్కాంత జోక్యం (EMI) కవచం
అనేక ఎలక్ట్రానిక్ మరియు ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ వ్యవస్థలలో, సున్నితమైన సెన్సార్లు (ఉదా., CCD/CMOS) మరియు లేజర్‌లు బాహ్య EMIకి గురవుతాయి - మరియు అవి స్వయంగా జోక్యాన్ని కూడా విడుదల చేయగలవు. విండోపై నిరంతర, వాహక లోహ పొర ఇలా పనిచేస్తుందిఫెరడే పంజరం, అవాంఛిత RF/EM ఫీల్డ్‌లను బ్లాక్ చేస్తూ కాంతిని అనుమతిస్తుంది, తద్వారా పరికర పనితీరును స్థిరీకరిస్తుంది.

(బి) విద్యుత్ కనెక్షన్ మరియు గ్రౌండింగ్
మెటలైజ్డ్ పొర వాహకంగా ఉంటుంది. దానికి సీసాన్ని టంకం చేయడం ద్వారా లేదా లోహ గృహానికి తాకడం ద్వారా, మీరు విండో లోపలి వైపున అమర్చబడిన మూలకాల కోసం విద్యుత్ మార్గాలను సృష్టించవచ్చు (ఉదా., హీటర్లు, ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు, ఎలక్ట్రోడ్‌లు) లేదా స్టాటిక్‌ను చెదరగొట్టడానికి మరియు షీల్డింగ్‌ను మెరుగుపరచడానికి విండోను భూమికి కట్టవచ్చు.

(సి) హెర్మెటిక్ సీలింగ్
ఇది ఒక మూలస్తంభ వినియోగ సందర్భం. అధిక వాక్యూమ్ లేదా జడ వాతావరణం అవసరమయ్యే పరికరాల్లో (ఉదా., లేజర్ ట్యూబ్‌లు, ఫోటోమల్టిప్లైయర్ ట్యూబ్‌లు, ఏరోస్పేస్ సెన్సార్లు), విండోను ఒక మెటల్ ప్యాకేజీకి జత చేయాలి, ఇందులోశాశ్వత, అత్యంత నమ్మకమైన ముద్రఉపయోగించిబ్రేజింగ్, అంటుకునే బంధం కంటే చాలా మెరుగైన హెర్మెటిసిటీని సాధించడానికి విండో యొక్క మెటలైజ్డ్ రిమ్ మెటల్ హౌసింగ్‌కు జోడించబడింది, ఇది దీర్ఘకాలిక పర్యావరణ స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.

(d) అపెర్చర్లు మరియు మాస్క్‌లు
మెటలైజేషన్ మొత్తం ఉపరితలాన్ని కవర్ చేయవలసిన అవసరం లేదు; దానిని నమూనా చేయవచ్చు. టైలర్డ్ మెటల్ మాస్క్ (ఉదా., వృత్తాకార లేదా చతురస్రం) నిక్షేపించడం ఖచ్చితంగా నిర్వచిస్తుందిస్పష్టమైన ఎపర్చరు, విచ్చలవిడి కాంతిని అడ్డుకుంటుంది మరియు SNR మరియు చిత్ర నాణ్యతను మెరుగుపరుస్తుంది.

మెటలైజ్డ్ విండోలను ఎక్కడ ఉపయోగిస్తారు

ఈ సామర్థ్యాల కారణంగా, మెటలైజ్డ్ విండోలు వాతావరణాలు డిమాండ్ చేస్తున్న చోట విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి:

• రక్షణ & అంతరిక్ష రంగం:క్షిపణి అన్వేషకులు, ఉపగ్రహ పేలోడ్‌లు, వాయుమార్గాన IR వ్యవస్థలు - ఇక్కడ కంపనం, ఉష్ణ తీవ్రతలు మరియు బలమైన EMI ప్రమాణం. మెటలైజేషన్ రక్షణ, సీలింగ్ మరియు కవచాన్ని తెస్తుంది.

• ఉన్నత స్థాయి పారిశ్రామిక & పరిశోధన:అధిక శక్తి గల లేజర్‌లు, పార్టికల్ డిటెక్టర్లు, వాక్యూమ్ వ్యూపోర్ట్‌లు, క్రయోస్టాట్‌లు—బలమైన వాక్యూమ్ సమగ్రత, రేడియేషన్ టాలరెన్స్ మరియు నమ్మకమైన ఎలక్ట్రికల్ ఇంటర్‌ఫేస్‌లను కోరుకునే అప్లికేషన్‌లు.

• వైద్య & జీవ శాస్త్రాలు:ఇంటిగ్రేటెడ్ లేజర్‌లతో కూడిన పరికరాలు (ఉదా., ఫ్లో సైటోమీటర్లు) పుంజం బయటకు పంపేటప్పుడు లేజర్ కుహరాన్ని మూసివేయాలి.

• కమ్యూనికేషన్స్ & సెన్సింగ్:సిగ్నల్ స్వచ్ఛత కోసం EMI షీల్డింగ్ నుండి ప్రయోజనం పొందే ఫైబర్-ఆప్టిక్ మాడ్యూల్స్ మరియు గ్యాస్ సెన్సార్లు.

కీలక లక్షణాలు మరియు ఎంపిక ప్రమాణాలు

మెటలైజ్డ్ ఆప్టికల్ విండోలను పేర్కొనేటప్పుడు లేదా మూల్యాంకనం చేసేటప్పుడు, వీటిపై దృష్టి పెట్టండి:

1. సబ్‌స్ట్రేట్ మెటీరియల్– ఆప్టికల్ మరియు భౌతిక పనితీరును నిర్ణయిస్తుంది:

• BK7/K9 గ్లాస్:ఆర్థికంగా; కనిపించే వాటికి సరిపోతుంది.

• ఫ్యూజ్డ్ సిలికా:UV నుండి NIR కి అధిక ప్రసారం; తక్కువ CTE మరియు అద్భుతమైన స్థిరత్వం.

• నీలమణి:చాలా కఠినమైనది, గీతలు పడకుండా నిరోధించేది, అధిక ఉష్ణోగ్రత సామర్థ్యం కలిగి ఉంటుంది; కఠినమైన వాతావరణాలలో విస్తృత UV–మధ్యస్థ-IR వినియోగం.

• Si/Ge:ప్రధానంగా IR బ్యాండ్‌ల కోసం.

2. స్పష్టమైన ద్వారం (CA)– ఆప్టికల్ స్పెక్స్‌కు అనుగుణంగా ఉండే ప్రాంతం హామీ ఇవ్వబడింది. మెటలైజ్డ్ ప్రాంతాలు సాధారణంగా CA వెలుపల (మరియు దాని కంటే పెద్దవిగా) ఉంటాయి.

3. మెటలైజేషన్ రకం & మందం–

• Crతరచుగా కాంతిని నిరోధించే ఎపర్చర్‌లకు మరియు అడెషన్/బ్రేజింగ్ బేస్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.

• Auటంకం/బ్రేజింగ్ కోసం అధిక వాహకత మరియు ఆక్సీకరణ నిరోధకతను అందిస్తుంది.
  సాధారణ మందాలు: పదుల నుండి వందల నానోమీటర్లు, పనిచేయడానికి అనుగుణంగా ఉంటాయి.

4. ఒకరి నుండి ఒకరికి వ్యాధి ప్రబలడం– లక్ష్య బ్యాండ్ (λ₁–λ₂) పై శాతం నిర్గమాంశ. అధిక పనితీరు గల విండోలు99%డిజైన్ బ్యాండ్ లోపల (క్లియర్ ఎపర్చరుపై తగిన AR పూతలతో).

5. హెర్మెటిసిటీ– బ్రేజ్డ్ విండోలకు చాలా కీలకం; సాధారణంగా హీలియం లీక్ టెస్టింగ్ ద్వారా ధృవీకరించబడుతుంది, కఠినమైన లీక్ రేట్లు వంటివి< 1 × 10⁻⁸ సిసి/సె(ఎటిఎం హి).

6. బ్రేజింగ్ అనుకూలత– మెటల్ స్టాక్ తడిసి, ఎంచుకున్న ఫిల్లర్లకు (ఉదా., AuSn, AgCu యూటెక్టిక్) బాగా బంధించాలి మరియు థర్మల్ సైక్లింగ్ మరియు యాంత్రిక ఒత్తిడిని తట్టుకోవాలి.

7. ఉపరితల నాణ్యత– స్క్రాచ్-డిగ్ (ఉదా.,60-40లేదా మంచిది); చిన్న సంఖ్యలు తక్కువ/తేలికైన లోపాలను సూచిస్తాయి.

8. ఉపరితల చిత్రం– ఇచ్చిన తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద తరంగాలలో సాధారణంగా పేర్కొనబడిన ఫ్లాట్‌నెస్ విచలనం (ఉదా,λ/4 (ఎల్), λ/10 @ 632.8 nm); చిన్న విలువలు అంటే మెరుగైన ఫ్లాట్‌నెస్.

బాటమ్ లైన్

మెటలైజ్డ్ ఆప్టికల్ విండోలు దీని నెక్సస్ వద్ద కూర్చుంటాయిఆప్టికల్ పనితీరుమరియుయాంత్రిక/విద్యుత్ కార్యాచరణ. అవి కేవలం ప్రసారానికి మించి,రక్షణ అడ్డంకులు, EMI షీల్డ్‌లు, హెర్మెటిక్ ఇంటర్‌ఫేస్‌లు మరియు విద్యుత్ వంతెనలు. సరైన పరిష్కారాన్ని ఎంచుకోవడానికి సిస్టమ్-స్థాయి వాణిజ్య అధ్యయనం అవసరం: మీకు వాహకత అవసరమా? బ్రేజ్డ్ హెర్మెటిసిటీ? ఆపరేటింగ్ బ్యాండ్ ఏమిటి? పర్యావరణ భారాలు ఎంత తీవ్రంగా ఉన్నాయి? సమాధానాలు సబ్‌స్ట్రేట్, మెటలైజేషన్ స్టాక్ మరియు ప్రాసెసింగ్ రూట్ ఎంపికను నడిపిస్తాయి.

ఇది ఖచ్చితంగా ఈ కలయికసూక్ష్మ-స్థాయి ఖచ్చితత్వం(పదుల కొద్దీ నానోమీటర్ల ఇంజనీర్డ్ మెటల్ ఫిల్మ్‌లు) మరియుస్థూల-స్థాయి దృఢత్వం(ఒత్తిడి తేడాలు మరియు క్రూరమైన ఉష్ణ స్వింగ్‌లను తట్టుకుని) మెటలైజ్డ్ ఆప్టికల్ విండోలను ఒక అనివార్యమైన పరికరంగా చేస్తుంది."సూపర్ విండో"—సున్నితమైన ఆప్టికల్ డొమైన్‌ను వాస్తవ ప్రపంచంలోని అత్యంత కఠినమైన పరిస్థితులతో అనుసంధానించడం.