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Caractérisation de matériaux pour l’optique

Les systèmes d’illumination, de détection et de visualisation intègrent des composants optiques fabriqués et traités à partir de différents matériaux.

Les experts de PISÉO utilisent ces matériaux pour concevoir des systèmes optiques innovants et performants. Ils disposent donc d’une base de données très importante des caractéristiques optiques de matériaux commercialisés tels que les PMMA, PC, verres, revêtements anti-reflets…. Ces caractéristiques sont utilisées pour effectuer des simulations avec des outils comme LightTools ou Zemax et prédire de la sorte les performances atteignables par les systèmes optiques une fois intégrés : rendements, éclairement, luminance, distorsion, MTF, colorimétrie…

Afin d’appuyer ses experts en conception optique et ses Clients, PISÉO, plateforme d’innovation et centre d’expertise en optique-photonique propose des services de caractérisation de matériaux pour l’optiques tels que ceux décrits ci-dessous :

Mesure de l’indice de réfraction selon la longueur d’onde

L’indice de réfraction varie avec la longueur d’onde. Sa mesure précise permet de limiter les risques d’aberrations chromatiques dans un système d’imagerie et de voir apparaitre des franges colorées.

Dans un système monochromatique, le système optique sera optimisé en fonction du matériau utilisé (PMMA, PC, silicone, etc). Les performances simulées seront au plus proches de celles mesurées.

Mesure de la transmittance linéique spectrale

La transmittance d’un matériau varie selon la longueur d’onde et son épaisseur. Les experts en conception optique de PISÉO sont capables de donner des performances photométriques et radiométriques précises selon les épaisseurs des matériaux envisagées et les sources utilisées. Des recommandations peuvent être faites sur l’usage des différents matériaux selon l’application et les contraintes industrielles de nos Clients.

MESURE TRANSMITTANCE OPTIQUE
PLASTIQUE DIFFUSANT

Caractérisation des matériaux diffusants 

Les matériaux diffusants sont de plus en plus utilisés pour obtenir une homogénéité de la lumière et une parfaite uniformité, sans points chauds. La diversité des matériaux rend le choix compliqué en fonction de l’application (éclairage, automobile, visualisation…).

Les experts de PISÉO s’appuient sur des mesures précises des matériaux des différents fabricants pour calculer l’uniformité et les performances optiques des systèmes.

Les résultats de BRDF et de BTDF sont importés dans le logiciel de simulation LightTools ou Zemax pour dimensionner un système optique et obtenir des résultats proches de la réalité industrielle.

  • Mesure de la diffusion volumique pour des matériaux opaques ou translucides 

Des références commerciales ou des échantillons peuvent être mesurés avec la BSDF (Bidirectional Scattering Integrated Function). Cette mesure donne la façon dont la lumière est diffusée en transmission (BTDF) et en réflexion (BRDF).

BTDF BRDF

Le matériau est chargé avec des particules diffusantes (dioxyde de titane par exemple). L’expert optique est capable de fournir le taux de charge dans un matériau défini (PC ou PMMA) et de l’ajuster en fonction des performances à atteindre.

diffusion volumique
  • Mesure de la diffusion surfacique pour des matériaux grainés et texturés 

De la même façon que la diffusion volumique, la BSDF de références commerciales ou d’échantillons sur mesure peut être mesurée. PISÉO dispose des références de texturation de moule d’injection (VDI 3400 et Mold-Tech) pour des optiques en aluminium, PC, PMMA et silicone. Nous accompagnons ainsi nos Clients dans la réalisation de leur pièce moulée texturée.

diffusion surfacique

De la conception à l’industrialisation de vos produits, PISÉO vous accompagne pour l’intégration de composants diffusants. Grâce aux équipements de notre laboratoire d’essais, nous pouvons également caractériser les performances lumineuses de vos prototypes et produits séries : luminance, uniformité, contraste et colorimétrie.