Strax ljus

Stray light är ljus i ett optiskt system , vilket inte var tänkt i designen. Ljuset kan komma från den avsedda källan, men följa andra vägar än avsett, eller det kan komma från en annan källa än den avsedda källan. Detta ljus sätter ofta en arbetsgräns för systemets dynamiska omfång ; det begränsar signal-brusförhållandet eller kontrastförhållandet genom att begränsa hur mörkt systemet kan vara. Okulärt straylight är ströljus i det mänskliga ögat .

Optiska system

Monokromatiskt ljus

Optiska mätinstrument som arbetar med monokromatiskt ljus , såsom spektrofotometrar , definierar ströljus som ljus i systemet vid andra våglängder (färger) än den avsedda. Stråljusnivån är en av de mest kritiska specifikationerna för ett instrument. Till exempel kan intensiva, smala absorptionsband lätt verka ha en toppabsorption som är mindre än den verkliga absorptionen av provet eftersom instrumentets förmåga att mäta ljustransmission genom provet begränsas av ströljusnivån. En metod för att minska ströljus i dessa system är användningen av dubbla monokromatorer . Förhållandet mellan transmitterat ströljus och signal reduceras till produkten av förhållandet för varje monokromator, så att kombinera två monokromatorer i serie med 10 ⁻³ ströljus var och en producerar ett system med ett ströljusförhållande på 10 ⁻⁶ , vilket möjliggör en mycket större dynamiskt område för mätningar.

Metoder har också uppfunnits för att mäta och kompensera för ströljus i spektrofotometrar. ASTM-standard E387 beskriver metoder för att uppskatta ströljus i spektrofotometrar. Termerna de använder för detta är stray radiant power (SRP) och stray radiant power ratio (SRPR).

Det finns också kommersiella källor för referensmaterial för att hjälpa till att testa ströljusnivån i spektrofotometrar.

Astronomi

Inom optisk astronomi kan ströljus från himmelens glöd begränsa förmågan att upptäcka svaga föremål. I denna mening är ströljus ljus från andra källor som fokuseras på samma plats som det svaga föremålet.

Straxljus är en viktig fråga i utformningen av en koronagraf , som används för att observera solens korona.

Källor

Det finns många källor till ströljus. Till exempel:

Spökorder i diffraktionsgitter . Dessa kan orsakas av periodiska variationer i avståndet mellan spåren i till exempel räfflade galler.
Ljus sprids mot ett teleskop från partiklar längs den optiska vägen till en stjärna.
Ljus som sänds ut av komponenter i det optiska systemet.
- Infraröda optiska system är uppenbarligen särskilt känsliga på grund av termisk strålning .
  - ett sätt att minska effekten av strö-IR som genereras i systemet är att gå från att arbeta med likströmssignaler till ett smalt frekvensband där amplituden på strö-emissionerna är mindre. Detta kan till exempel göras genom att modulera källljuset som kommer in i systemet med en optisk chopper , och isolera den detekterade källsignalkomponenten från den detekterade strökomponenten med en Lock in-förstärkare synkroniserad med chopperfrekvensen. Emellertid är detta tillvägagångssätt fortfarande begränsat av detektorns dynamiska omfång. Det vill säga att strökomponenten inte får vara så stor att den mättar detektorn.
Reflexer från linsytor .
- Antireflekterande beläggningar används för att minska ströljus.
- Narcissus - Specifikt termisk strålning från den infraröda detektorn reflekteras tillbaka till sig själv från linsytor.
Ljus sprids från ytorna på bärande strukturer inom det optiska systemet.
Diffus reflektion från ofullkomliga spegelytor .
Ljusläckor i systemets hölje.
- Detta kan vara den första orsaken att tänka på, men som den här listan visar är det knappast den enda källan till ströljus.

Designverktyg

Ett antal optiska designprogram har möjligheten att modellera ströljus i ett optiskt system, till exempel:

En designer kan använda en sådan modell för att förutsäga och minimera ströljus i det slutliga systemet.

Se även