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Qu'est-ce que la réflectance et la transmittance ?
Définition de la réflectance et de la transmittance
La réflectance indique la quantité de lumière réfléchie par une surface ou un élément optique. Elle correspond au rapport entre la puissance réfléchie et la puissance incidente lorsque la lumière frappe une surface.
La transmittance indique la quantité de lumière transmise par une surface ou un élément optique. Elle correspond au rapport entre la puissance transmise et la puissance incidente lorsque la lumière frappe une surface.
Les ingénieurs ont souvent recours à des récepteurs sphériques (par exemple, des sphères d'intégration) pour ce type de mesures.
Table des matières
En quoi la réflectance et la transmittance sont-elles importantes dans la conception optique ?
Lors d'un processus de conception optique, la précision des résultats de simulation repose souvent sur la définition exacte des propriétés optiques (tant au niveau des surfaces que des volumes). La géométrie à elle seule ne suffit pas à déterminer la répartition de la lumière. Ce sont les propriétés optiques qui déterminent comment l'énergie et la direction des rayons évoluent. Il est donc important de connaître aussi précisément que possible les caractéristiques optiques des matériaux. La meilleure façon d'obtenir ces caractéristiques précises consiste à mesurer directement l'interaction entre la lumière et le matériau, puis à exporter les résultats vers un logiciel d'optique.
La précision des mesures a une incidence sur :
- Les concepteurs optiques, qui ont besoin de propriétés optiques précises pour leurs simulations de lancer de rayons
- Le département R&D, qui doit concevoir le matériau adéquat présentant les propriétés optiques requises
- Le contrôle qualité au cours du processus de fabrication, qui doit être parfaitement maîtrisé
Solutions de mesure optique :
- Diffusion optique angulaire avec la fonction de distribution de diffusion bidirectionnelle (BSDF)
- Diffusion totale intégrée (TIS) influant sur la propagation de la lumière
- Réflectance, transmittance, rapport d'absorbance
Comment obtenir des mesures de réflectance et de transmittance ?
Mesure directe de la réflectance et de la transmittance
La mesure de la réflectance (ou de la transmittance) consiste à intégrer l'ensemble du signal réfléchi (ou transmis) (diffusé + spéculaire) dans un hémisphère : la lumière réfléchie (ou transmise) par l'échantillon est intégrée dans un hémisphère réfléchissant, puis normalisée par rapport à la puissance totale réfléchie (ou transmise) du faisceau incident.
En pratique, pour mesurer la réflectance, l'échantillon est placé à la sortie d'une sphère d'intégration et éclairé par une source laser. L'intensité réfléchie par un Spectralon lambertien est ensuite mesurée. La réflectance de l'échantillon est calculée à partir de la réflectance de référence étalonnée.
Pour mesurer la transmittance, l'échantillon est placé à l'entrée d'une sphère d'intégration. On mesure ensuite l'intensité de la lumière incidente transmise, sans qu'aucun objet ne se trouve à l'entrée de la sphère. La transmittance de l'échantillon est alors calculée à partir de cette mesure.
Réflectance et transmittance à partir du BSDF
La réflectance et la transmittance peuvent être calculées directement à partir des mesures de la BSDF. En effet, il existe une corrélation directe entre la BSDF et la réflectance ou la transmittance.
Figure 1. A ) La réflectance peut être calculée à partir de la BRDF à l'aide de cette formule ; B) La BRDF correspondant à la BSDF mesurée dans l'espace réfléchi.
Figure 2. Le BTDF est la BSDF mesurée dans l'espace de transmission. θd et φd désignent respectivement l'angle de diffusion et l'angle azimutal du détecteur. θi et φi désignent respectivement l'angle de diffusion et l'angle azimutal de la source.
La précision du calcul de la réflectance ou de la transmittance dépend de la précision du BSDF et de l'échantillonnage du BSDF.
Plus la résolution est élevée, plus l'évaluation de la réflectance ou de la transmittance est précise.
Quelles solutions Keysight propose-t-elle ?
Solutions pour mesurer directement la réflectance :
Services de mesure
Dans notre laboratoire de mesure, nous proposons des mesures de réflectance et de transmittance sous différents angles d'incidence et sur une large gamme de longueurs d'onde. Nous proposons également des mesures de réflectance spectrale. Le dispositif utilisé est le même que celui présenté dans la section précédente.
Mesure de la fonction de diffusion de la surface (BSDF) en vue du calcul de la réflectance ou de la transmittance
Tous ces appareils sont capables de mesurer la fonction de diffusion de la surface (BSDF) afin d'extraire ou de calculer la réflectance ou la transmittance à partir de ces mesures. La précision dépend de la résolution des mesures.
Mini-Diff V2
Procurez-vous un appareil portable et abordable permettant de mesurer la fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle (BRDF) et la fonction de distribution de transmittance bidirectionnelle (BTDF) à l'aide d'un capteur intégré à une caméra, et d'exporter les résultats vers un logiciel de simulation.
- Angle de champ : 0°/20°/40°/60°
- Plage dynamique 105
- Précision angulaire : 1°
REFLET 180S
Le goniophotomètre autonome unique de Keysight
- AOI : réglable de 0° à 90°
- Plage dynamique : 109
- Précision angulaire : 0,1°
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