ISO 19962:2019 光学およびフォトニクス — 平面平行光学要素による統合散乱の分光測定法 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

このドキュメントの一部の要素が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。

規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則に対する ISO の遵守に関する情報については、 www を参照してください。 .iso.org/iso/foreword.html .

ISO 19962 は、技術委員会 ISO/TC 172, 光学およびフォトニクス、小委員会 SC 1, 基本規格によって作成されました。

序章

光学部品による光の散乱は、光学システムの効率を低下させ、画像形成の品質を低下させます。コンポーネントのコーティングと光学面の欠陥は、主に光の散乱を引き起こします。これらの欠陥には、表面と界面の粗さが含まれます。汚染;傷;基板、薄膜、界面の欠陥。不完全性により、入射放射の一部が光路からそらされます.この散乱放射の空間分布は、表面と界面の粗さのパワー スペクトル密度関数、入射放射の波長、および個々の光学特性に依存します。成分。散乱光の波長依存性は、光学部品の特性評価に不可欠な情報です。

この文書では、光学部品の評価に広く使用されている従来のダブルビーム分光光度計 (以下、ダブルビーム分光光度計) を使用して、微小な散乱線をプロービングする簡易な分光法を提案します。

1 スコープ

このドキュメントでは、積分球を備えたダブルビーム分光光度計を使用して、350 nm ~ 850 nm の特定の波長範囲で、コーティングされた光学面とコーティングされていない光学面の分光前方散乱特性を決定する手順を指定します。このドキュメントは、単一波長での前方散乱特性にも適用できます。

このドキュメントは、収集角度が 2.7 度を超える分光前方散乱測定に適用されます。 ISO 13696 は、より小さい集光角度の測定方法を提供します。

2 参考文献

以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、テキスト内で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 291, プラスチック - コンディショニングとテストのための標準的な雰囲気

3 用語、定義、記号

3.1 用語と定義

このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。

ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1.1

裏面

透過した放射線と最後に相互作用する表面

[出典: ISO 13696:2002, 3.1.3]

3.1.2

散乱前方放射

法線方向に関して指定された角度の円錐内を除く前方半空間に光学部品によって散乱された入射放射の割合。

注記1:前方半空間は、光学部品の後面を含む平面によって制限される、部品によって透過されるビームを含む半空間によって定義されます。

3.1.3

前方散乱

入射放射線のパワーに対する前方散乱放射線のパワーの比

3.1.4

拡散反射率標準

全反射率が既知の拡散反射板

注記 1:拡散反射標準は通常、硫酸バリウムまたはポリテトラフルオロエチレン粉末から製造されます。これらの材料から新たに作成されたリフレクターの総反射率は、通常、350 nm から 850 nm の範囲内で 0.98 を超えており、100% 反射率の標準と見なすことができます。

[出典: ISO 13696:2002, 3.1.7, modified — NOTE を削除し、Note 1 をエントリに追加。]

3.1.5

残りの散乱

入射放射線の放射パワーに対する、試料なしで検出された放射パワーの比率。

3.1.6

最小散乱収集角

MCA

積分球が散乱光を集める最小角度

3.1.7

偏光角

入射放射線の瞬間的な楕円偏光状態の長軸と入射面の間の角度。

注記 1:非法線入射の場合、入射面は、入射放射線の伝搬方向と入射点の法線を含む面によって定義されます。

注記2基準軸が入射面にある場合,偏光角γは方位角Φ (ISO 12005による)と同じである。

[出典: ISO 13696:2002, 3.1.9, 修正 — 「楕円」から「楕円偏光状態」に単語を変更し、用語としての γ を削除]

3.2 アイコン

このドキュメントで使用されている記号を表 1 に示します。

表 1 —記号

シンボル学期
λナノメートルで表される波長
λスタート測定開始波長
λエンド測定終了波長
Sf (MCA, λ i )λ iでの前方散乱、MCA
MCA での平均前方散乱
τst ( λ i )分光光度計の測定値としての試料透過率の信号値
τrs ( λ i )分光光度計の測定値としての残留散乱の信号値
τss ( λ i )分光光度計の測定値としての試料による散乱(残留散乱を含む)の信号値

参考文献

[1]ISO 12005, レーザーおよびレーザー関連機器 — レーザービームパラメータの試験方法 — 偏光
[2]ISO 13696, 光学および光学機器 — 光学部品によって散乱される放射線の試験方法
[3]ISO 15368:2001, 光学および光学機器 — 平面の反射率および平面平行要素の透過率の測定

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html .

ISO 19962 was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and photonics, Subcommittee SC 1, Fundamental Standards.

Introduction

Light scattering by optical components reduces the efficiency of optical systems and degrades the quality of image formation. Imperfections of the coatings and optical surfaces of the components predominantly produce light scattering. These imperfections involve surface and interface roughness; contamination; scratches; and defects of substrates, thin films and interfaces. Imperfections divert a fraction of the incident radiation from the optical path. The spatial distribution of this scattered radiation is dependent on the power spectral density function of the surface and interface’s roughness, on the wavelength of the incident radiation and on the individual optical properties of the component. The wavelength dependence of the scattered radiation is indispensable information for characterizing optical components.

This document proposes a simple spectroscopic method for probing minute scattered radiation using a conventional double-beam spectrophotometer (hereafter, double-beam spectrophotometer) that is widely used for evaluating optical components.

1 Scope

This document specifies procedures for determining the spectroscopic forward scattering characteristics of coated and uncoated optical surfaces over a specified wavelength range between 350 nm and 850 nm using a double-beam spectrophotometer with an integrating sphere. This document is also applicable to the forward scattering properties at a single wavelength.

This document is applicable to spectroscopic forward scattering measurements with collection angles larger than 2,7 degrees. ISO 13696 provides a measurement method for smaller collection angles.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 291, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing

3 Terms, definitions and symbols

3.1 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1.1

rear surface

surface that interacts last with the transmitted radiation

[SOURCE: ISO 13696:2002, 3.1.3]

3.1.2

forward scattered radiation

fraction of incident radiation scattered by an optical component into the forward half-space excluding that within a cone with a specified angle about the normal direction

Note 1 to entry: The forward half-space is defined by the half-space that contains the beam transmitted by the component that is limited by a plane containing the rear surface of the optical component.

3.1.3

forward scattering

ratio of the power of the forward scattered radiation to the power of the incident radiation

3.1.4

diffuse reflectance standard

diffuse reflector with known total reflectance

Note 1 to entry: Diffuse reflectance standards are usually fabricated from barium sulfate or polytetrafluoroethylene powders. The total reflectance of reflectors freshly prepared from these materials is typically greater than 0,98 within the range from 350 nm to 850 nm, and it can be considered as an 100 % reflectance standard.

[SOURCE: ISO 13696:2002, 3.1.7, modified — deleted NOTE and added Note 1 to entry.]

3.1.5

remaining scattering

ratio of the radiant power detected without a specimen to the radiant power of the incident radiation

3.1.6

minimum scattering collection angle

MCA

minimum angle from which an integrating sphere collects scattered radiation

3.1.7

angle of polarization

angle between the major axis of the instantaneous elliptical polarization state of the incident radiation and the plane of incidence

Note 1 to entry: For non-normal incidence, the plane of incidence is defined by the plane that contains the direction of propagation of the incident radiation and the normal at the point of incidence.

Note 2 to entry: The angle of polarization, γ, is identical to the azimuth, Φ (according to ISO 12005), if the reference axis is located in the plane of incidence.

[SOURCE: ISO 13696:2002, 3.1.9, modified — changed the word of “ellipse” to “elliptical polarization state” and deleted γ as term.]

3.2 Symbols

Symbols used in this document are listed in Table 1.

Table 1—Symbols

SymbolTerm
λWavelength, expressed in nanometres
λstartMeasurement starting wavelength
λendMeasurement ending wavelength
Sf(MCA, λi )Forward scattering at λi , MCA
Mean forward scattering at MCA
τst(λi )Signal value of specimen transmittance as a measurement value of the spectrophotometer
τrs(λi )Signal value of remaining scattering as a measurement value of the spectrophotometer
τss(λi )Signal value of scattering with specimen (including remaining scattering) as a measurement value of the spectrophotometer

Bibliography

[1]ISO 12005, Lasers and laser-related equipment — Test methods for laser beam parameters — Polarization
[2]ISO 13696, Optics and optical instruments — Test methods for radiation scattered by optical components
[3]ISO 15368:2001, Optics and optical instruments — Measurement of reflectance of plane surfaces and transmittance of plane parallel elements