隨著智能穿戴設備、消費電子設備應用興起，生物識別、物聯網、自動駕駛、國防/安防等領域對光電鍍膜材料的需求日益旺盛。不同行業根據使用場景，對光學鍍膜的性能提出了更加多樣化的需求，越來越多需要測試鍍膜樣品的變角度透射、變角度反射信號。傳統變角度反射測試一般為相對反射率測試，需要通過參比鏡進行數據傳遞，往往參比鏡在不同角度下的絕對反射率曲線很難獲取，給測試帶來很大困難，同時在數據傳遞中也會增加誤差的來源。
本文主要介紹采用珀金埃爾默紫外/可見/近紅外光譜儀和Spectrum 3紅外傅里葉變換紅外光譜儀，配置TAMS等可變角度測試附件，測試樣品不同角度下絕對反射率、透射率數據，實現175nm-50000nm透射率、反射率等光學性能的精確表征。
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TAMS附件為變角度絕對反射、變角度透射測試附件，如下圖所示，檢測器和樣品臺均可以360度旋轉，通過樣品臺和檢測器配合旋轉，測試不同角度下透射和反射信號。
Lambda系列分光光度計
TAMS變角度透射反射附件光路圖
圖1 儀器外觀圖
以下分別選取不同應用場景下的典型樣品，對測試數據進行簡要介紹。
01
樣品變角度透射測試
采用TAMS附件可以方便快捷的測試樣品不同角度下透射數據，自動測試樣品不同角度下P光和S光下透射率曲線，一次設置即可完成所有角度在不同偏振態下透射率曲線測試，測試曲線如下圖所示。
圖2 樣品不同角度和偏振態下透射率測試數據
（點擊查看大圖）
TAMS附件配套不同的偏振組件，可以自動測試樣品不同波長下偏振信號，如下圖測試石英樣品在45度下偏振P光和S光反射數據：
圖3 樣品紫外波段P光和S光偏振測試
（點擊查看大圖）
02
樣品變角度透射/反射曲線測試
通過軟件設置，可一次性測試得到樣品透射和反射率曲線，如下圖，該樣品在可見波長下反射率大于99.5%，透射率低于0.5%，可同時表征高透和減反性能。
圖4 樣品45度透射和反射曲線測試
（點擊查看大圖）
03
NIST標準鋁鏡10度反射率曲線測試
測試NIST標準鋁鏡10度下反射率數據，如下圖所示，黑色曲線為TAMS測試曲線，紅色為NIST標準值曲線，兩條測試曲線完全重合，進一步證明測試系統的可靠性，可以準確測試樣品的光學數據。
圖5 NIST標準鋁鏡10度反射率曲線測試
（紅色為NIST標準曲線）
04
樣品變角度全波長反射曲線測試（200-2500nm）
軟件設置不同的測試角度和偏振方向，自動測試樣品不同角度下P光和S光偏振態下反射率曲線，如下圖所示，200-2500nm整個波段下測試曲線均有優異信噪比，尤其是在紫外區（200-400nm）,可以完成各波長范圍的反射性能測試。
圖6 樣品全波段（200-2500nm）
變角度反射率測試（點擊查看大圖）
05
不同膜系設計的鍍膜樣品性能驗證
測試樣品600-1400nm下45度反射率曲線，該樣品在1200nm以上屬于高反射率，反射率大于99.5%，同時需要關注600-1200nm范圍各個吸收峰情況，該波段下吸收峰非常尖銳，同時吸收峰較多，需要儀器具備高分辨率，從而準確測試出每一個尖銳吸收峰信號。
圖7 膜系設計驗證樣品45度反射率測試
（點擊查看大圖）
06
雙向散射分布函數（BSDF）測試
除了測試常規變角度透射和反射曲線外，TAMS附件可以自動測試樣品不同角度下透射和反射率信號，可以得出樣品不同角度下的透射分布函數（BTDF）和反射分布函數（BRDF）信號，最終得到雙向散射分布函數（BSDF）。采用該附件可方便測試樣品雙向散射分布函數（BSDF）、雙向反射分布函數（BRDF）、雙向透射分布函數（BTDF）等光學參數測試，測試結果如下圖所示：
圖8 BRDF和BTDF測試
（點擊查看大圖）
如下圖所示，測試樣品不同波長下BSDF分布函數曲線（BRDF + BTDF），從而可以得出樣品隨不同角度下透射和反射信號變化情況。
圖9 樣品不同波長下BSDF（BRDF+BTDF）測試
（點擊查看大圖）
07
窄帶濾光片測試
Lambda系列光譜儀為雙樣品倉設計，TAMS附件可與標準檢測器、積分球檢測器自由更換。對于窄帶濾光片樣品，即需要準確測設帶通區域的透過率、半峰寬，也需要準確測試截止區吸光度值（OD值），可直接切換標準檢測器進行檢測。
圖10 用于激光雷達的鍍膜鏡片透射
和OD值測試數據（點擊查看大圖）
08
紅外波段區變角透射反射測試
珀金埃爾默傅里葉變換紅外光譜儀，可廣泛應用于上述紅外材料光學性能測試，可測試樣品在不同波段下紅外透光率以及反射率，搭配變角透射及變角反射附件，可以實現不同角度下透射率及反射率測試，如下圖為紅外波段透射和反射測試曲線：
圖11 用于Spectrum 3
傅里葉紅外的TAMS附件
圖12 紅外TAMS附件測試樣品
紅外波段不同角度透射數據
綜上，采用Lambda系列紫外/可見/近紅外分光光度計以及傅里葉紅外光譜儀，搭配TAMS、標準檢測器、積分球等多種采樣附件，可以組合出完備的材料光學性能測試平臺，滿足光學鍍膜測試的多樣化需求，更加準確便捷的得到樣品的光學檢測數據。
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