Explorando a óptica dos prismas dicróicos com o sistema de reflectância absoluta da Jasco

Os prismas são componentes ópticos essenciais em câmeras, projetores e telescópios. Eles são usados para mudar a direção da luz, combinar feixes vindos de diferentes direções ou ainda separar a luz em diferentes comprimentos de onda. A avaliação da qualidade desses prismas é feita, em geral, com base em suas características espectrais em ângulos específicos, utilizando-se um sistema de medição de reflectância absoluta. Esse sistema permite ajustar com precisão tanto o ângulo da luz incidente quanto o ângulo da luz emergente do prisma.

Um exemplo típico é o prisma dicroico cruzado (Figura 1), formado por prismas isósceles de ângulo reto, colados de maneira que suas superfícies refletoras fiquem ortogonais entre si. Esse tipo de prisma é capaz de decompor a luz branca em três feixes coloridos distintos, que saem em diferentes direções, ou, de forma inversa, pode combinar três feixes coloridos vindos de direções ortogonais em um único feixe de luz. Por isso, ele é amplamente utilizado em projetores e outros sistemas ópticos.

Neste estudo, foram avaliadas as características espectrais de um prisma dicroico cruzado utilizando o sistema automatizado de reflectância absoluta da Jasco. Como as propriedades ópticas do prisma dependem diretamente dos filmes aplicados às suas superfícies, é possível analisar, em uma única medição, tanto a capacidade de decomposição quanto a de síntese de cores.

A amostra foi analisada com o espectrofotômetro UV-Visível V-750, acoplado à unidade automatizada de reflectância absoluta ARMV-919 (Figura 2). Um suporte especial para amostras foi utilizado para posicionar corretamente o prisma durante a medição. O software VWAM-968 foi empregado para controle da medição, e o VWCD-960 foi utilizado para a análise de cor com base nos espectros obtidos.

As medições foram feitas com ângulo de incidência de 0º, e detecção da luz emergente nos ângulos de 0º e -90º. O ângulo de -90º corresponde à luz refletida, enquanto o de 0º corresponde à luz transmitida diretamente. Essas medições são realizadas de forma automática e sequencial pelo sistema. O polarizador foi ajustado a 45º (polarização normal), com faixa espectral de 800 a 340 nm, largura de banda de 5,0 nm e velocidade de varredura de 400 nm/min.

Uma observação importante é que, ao inverter a amostra, os dados obtidos em -90º podem ser considerados como se fossem do ângulo +90º. Os espectros medidos mostram essa complementaridade: os feixes detectados nas direções +90º e -90º representam as propriedades de reflexão de cada superfície do prisma, enquanto o feixe em 0º representa a luz transmitida. Os resultados de cor, baseados nesses espectros, foram plotados em um diagrama de cromaticidade, revelando a tonalidade da luz que emerge do prisma em cada direção (Figura 3).

O sistema ARMV-919, da Jasco, é uma solução avançada e automatizada para medições precisas de reflectância absoluta e transmitância em amostras ópticas. Ideal para a caracterização de elementos com geometria complexa, como prismas dicróicos, o ARMV-919 permite o controle automatizado do suporte da amostra e do detector por meio de um software dedicado. Esse sistema oferece dois modos de operação: síncrono, em que o detector e o suporte giram simultaneamente para manter o ângulo relativo, e assíncrono, no qual os ângulos de incidência e coleta podem ser definidos de forma independente, possibilitando uma análise mais versátil. Além disso, o ARMV-919 permite a avaliação das propriedades de polarização da luz refletida ou transmitida, utilizando polarizadores lineares com opções de polarização S ou P. Para amostras com reflectância difusa, como materiais dispersivos, o sistema pode ser acoplado a uma esfera integradora, garantindo resultados confiáveis e reprodutíveis.

Com essas funcionalidades, o ARMV-919 se destaca como uma ferramenta essencial para a avaliação óptica de alto desempenho, atendendo às demandas de pesquisa, desenvolvimento e controle de qualidade na indústria óptica e fotônica.

Para ler esta nota de aplicação na íntegra, clique aqui: