Luz extraviada

Luz no deseada en un sistema óptico.

La luz parásita es luz en un sistema óptico que no estaba previsto en el diseño. La luz puede provenir de la fuente prevista, pero seguir caminos distintos a los previstos, o puede provenir de una fuente distinta a la prevista. Esta luz a menudo establecerá un límite de trabajo en el rango dinámico del sistema; limita la relación señal-ruido o relación de contraste , al limitar qué tan oscuro puede ser el sistema. ^[1] La luz difusa ocular es luz parásita en el ojo humano .

Sistemas ópticos

luz monocromática

Los instrumentos de medición óptica que trabajan con luz monocromática , como los espectrofotómetros , definen la luz parásita como luz en el sistema en longitudes de onda (colores) distintas a la prevista. El nivel de luz parásita es una de las especificaciones más críticas de un instrumento. ^[2] Por ejemplo, las bandas de absorción estrechas e intensas pueden parecer fácilmente que tienen un pico de absorción menor que la absorción real de la muestra porque la capacidad del instrumento para medir la transmisión de luz a través de la muestra está limitada por el nivel de luz parásita. Un método para reducir la luz parásita en estos sistemas es el uso de monocromadores dobles . La relación entre la luz parásita transmitida y la señal se reduce al producto de la relación para cada monocromador, por lo que la combinación de dos monocromadores en serie con 10 ^{−3 de luz parásita cada uno produce un sistema con una relación de luz parásita de 10 −6} , lo que permite una relación de luz parásita mucho mayor. rango dinámico para mediciones.

También se han inventado métodos para medir y compensar la luz parásita en espectrofotómetros. ^[3] La norma ASTM E387 describe métodos para estimar la luz parásita en espectrofotómetros. ^[4] Los términos utilizados son potencia radiante parásita (SRP) y relación de potencia radiante parásita (SRPR).

También existen fuentes comerciales de materiales de referencia para ayudar a probar el nivel de luz parásita en espectrofotómetros. ^[5]

Astronomía

En astronomía óptica , la luz perdida del brillo del cielo puede limitar la capacidad de detectar objetos débiles. En este sentido, la luz parásita es luz de otras fuentes que se enfoca en el mismo lugar que el objeto débil.

La luz parásita es un problema importante en el diseño de un coronógrafo , utilizado para observar la corona solar .

Fuentes

Hay muchas fuentes de luz parásita. ^[6] Por ejemplo:

• Órdenes fantasma en rejillas de difracción . Esto puede deberse, por ejemplo, a variaciones periódicas en la separación de las ranuras en rejillas regladas.
• La luz se dispersa hacia un telescopio desde partículas a lo largo del camino óptico hasta una estrella.
• Luz emitida por los componentes del sistema óptico.
  • Los sistemas ópticos infrarrojos son, evidentemente, especialmente susceptibles debido a la radiación térmica .
    • Una forma de reducir el efecto de las IR parásitas generadas dentro del sistema es pasar de trabajar con señales de CC a una banda de frecuencia estrecha donde la amplitud de las emisiones parásitas sea menor. Esto se puede hacer, por ejemplo, modulando la fuente de luz que ingresa al sistema con un interruptor óptico y aislando el componente de señal fuente detectado del componente perdido detectado con un amplificador de bloqueo sincronizado con la frecuencia del interruptor. Sin embargo, este enfoque todavía está limitado por el rango dinámico del detector. Es decir, el componente parásito no debe ser tan grande como para saturar el detector.
• Reflejos de las superficies de las lentes .
  • Se utilizan revestimientos antirreflectantes para reducir la luz parásita.
  • Efecto Narciso ^[7] - Específicamente, la radiación térmica del detector de infrarrojos se refleja hacia sí mismo desde las superficies de las lentes.
• Luz dispersada desde las superficies de las estructuras de soporte dentro del sistema óptico.
• Reflejo difuso de superficies de espejo imperfectas .
• Fugas de luz en el recinto del sistema.

Herramientas de diseño

Varios programas de diseño óptico pueden modelar la luz parásita en un sistema óptico, por ejemplo:

• lo antes posible
• Fred ^[6]
• Sinopsis LightTools
• TrazaPro
• Zemax

Estos modelos se pueden utilizar para predecir y minimizar la luz parásita en el sistema final.

Ver también

• Deslumbramiento (visión)
• Destello de lente
• Distribución de energía espectral
• resplandor velado

Referencias

1. "Sección 4: Relación señal-ruido óptica y luz parásita" . Consultado el 6 de febrero de 2009 .
2. "Verificación del rendimiento y luz parásita". Mettler Toledo . Consultado el 14 de agosto de 2018 .
3. "Medición y compensación de luz parásita - Patente 4526470" . Consultado el 6 de febrero de 2009 .
4. "Método de prueba estándar ASTM E387 -04 para estimar la relación de potencia radiante parásita de ..." Consultado el 6 de febrero de 2009 .
5. "Materiales de referencia de luz parásita" . Consultado el 6 de febrero de 2009 .
6. "Imágenes fantasmas y de luz parásita: analizadas y reducidas mediante software de simulación" (PDF) . Consultado el 6 de febrero de 2009 .
7. Lau, AS (1977). Lytle, John D.; Mañana, Howard E. (eds.). "El efecto Narciso en sistemas de escaneo óptico infrarrojo". Problemas de luz parásita en sistemas ópticos . Problemas de luz parásita en sistemas ópticos. 107 : 57. Código bibliográfico : 1977SPIE..107...57L. doi : 10.1117/12.964596. S2CID  122030149.