میٹالائزڈ آپٹیکل ونڈوز: پریسجن آپٹکس میں غیر سننے والے انبلرز

درست آپٹکس اور آپٹو الیکٹرانک سسٹمز میں، مختلف اجزاء ہر ایک مخصوص کردار ادا کرتے ہیں، پیچیدہ کاموں کو پورا کرنے کے لیے مل کر کام کرتے ہیں۔ چونکہ یہ اجزاء مختلف طریقوں سے تیار کیے جاتے ہیں، اس لیے ان کی سطح کا علاج بھی مختلف ہوتا ہے۔ بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والے عناصر میں،آپٹیکل ونڈوزبہت سے عمل کی مختلف حالتوں میں آتے ہیں۔ ایک بظاہر آسان لیکن اہم ذیلی سیٹ ہے۔میٹالائزڈ آپٹیکل ونڈونہ صرف نظری راستے کا "دربان" بلکہ ایک سچا بھیفعال کرنے والانظام کی فعالیت آئیے قریب سے دیکھیں۔

میٹالائزڈ آپٹیکل ونڈو کیا ہے اور اسے میٹلائز کیوں کریں؟

1) تعریف

آسان الفاظ میں، aمیٹالائزڈ آپٹیکل ونڈوایک نظری جز ہے جس کے ذیلی ذیلی حصّے میں — عام طور پر شیشہ، فیوزڈ سلکا، نیلم وغیرہ — میں دھات کی ایک پتلی پرت (یا ملٹی لیئر) ہوتی ہے (مثلاً، Cr, Au, Ag, Al, Ni) اس کے کناروں پر یا مخصوص سطح کے علاقوں پر اعلیٰ صحت سے متعلق ویکیوم کے عمل جیسے کہ بخارات یا بخارات کے ذریعے جمع ہوتی ہے۔

ایک وسیع فلٹرنگ درجہ بندی سے، دھاتی کھڑکیاں ہیں۔نہیںروایتی "آپٹیکل فلٹرز"۔ کلاسک فلٹرز (مثلاً، بینڈ پاس، لانگ پاس) روشنی کے سپیکٹرم کو تبدیل کرتے ہوئے، مخصوص سپیکٹرل بینڈز کو منتخب طور پر منتقل کرنے یا منعکس کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں۔ ایکآپٹیکل ونڈواس کے برعکس، بنیادی طور پر حفاظتی ہے۔ اسے برقرار رکھنا چاہئے۔ہائی ٹرانسمیشنفراہم کرتے وقت ایک وسیع بینڈ پر (مثلاً، VIS، IR، یا UV)ماحولیاتی تنہائی اور سگ ماہی.

زیادہ واضح طور پر، ایک دھاتی کھڑکی ہے aخصوصی ذیلی کلاسآپٹیکل ونڈو کے. اس کی خصوصیت میں مضمر ہے۔دھات کاری، جو فنکشن دیتا ہے ایک عام ونڈو فراہم نہیں کر سکتی۔

2) کیوں دھاتی بنانا؟ بنیادی مقاصد اور فوائد

مبہم دھات کے ساتھ برائے نام شفاف جزو کوٹنگ کرنا متضاد لگ سکتا ہے، لیکن یہ ایک ہوشیار، مقصد سے چلنے والا انتخاب ہے۔ میٹالائزیشن عام طور پر درج ذیل میں سے ایک یا زیادہ کو قابل بناتا ہے:

(a) برقی مقناطیسی مداخلت (EMI) شیلڈنگ
بہت سے الیکٹرانک اور آپٹو الیکٹرانک سسٹمز میں، حساس سینسرز (مثال کے طور پر، CCD/CMOS) اور لیزر بیرونی EMI کے لیے خطرے سے دوچار ہوتے ہیں — اور خود مداخلت بھی کر سکتے ہیں۔ کھڑکی پر ایک مسلسل، کوندکٹو دھاتی پرت ایک کی طرح کام کر سکتی ہے۔فیراڈے کا پنجراغیر مطلوبہ RF/EM فیلڈز کو بلاک کرتے ہوئے روشنی کی اجازت دیتا ہے، اس طرح ڈیوائس کی کارکردگی کو مستحکم کرتا ہے۔

(b) الیکٹریکل کنکشن اور گراؤنڈنگ
دھاتی پرت conductive ہے. اس کی طرف لیڈ کو سولڈرنگ کرکے یا اسے دھاتی رہائش سے رابطہ کرکے، آپ کھڑکی کے اندرونی حصے پر نصب عناصر کے لیے برقی راستے بنا سکتے ہیں (مثلاً، ہیٹر، درجہ حرارت کے سینسر، الیکٹروڈ) یا کھڑکی کو زمین سے باندھ کر جامد کو ختم کر سکتے ہیں اور شیلڈنگ کو بڑھا سکتے ہیں۔

(c) ہرمیٹک سگ ماہی
یہ سنگ بنیاد کے استعمال کا کیس ہے۔ ایسے آلات میں جن کے لیے ہائی ویکیوم یا غیر فعال ماحول کی ضرورت ہوتی ہے (مثال کے طور پر، لیزر ٹیوب، فوٹو ملٹی پلیئر ٹیوب، ایرو اسپیس سینسرز)، کھڑکی کو دھاتی پیکج کے ساتھ جوڑنا ضروری ہے۔مستقل، انتہائی قابل اعتماد مہر. استعمال کرنابریزنگ، کھڑکی کے دھاتی کنارے کو دھاتی ہاؤسنگ سے جوڑ دیا جاتا ہے تاکہ چپکنے والی بانڈنگ سے کہیں زیادہ بہتر ہرمیٹیسٹی حاصل کی جا سکے، طویل مدتی ماحولیاتی استحکام کو یقینی بنایا جائے۔

(d) یپرچرز اور ماسک
میٹالائزیشن کو پوری سطح کا احاطہ کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ یہ پیٹرن کیا جا سکتا ہے. تیار کردہ دھاتی ماسک (مثال کے طور پر، سرکلر یا مربع) کو جمع کرنا واضح طور پر وضاحت کرتا ہے۔صاف یپرچر، آوارہ روشنی کو روکتا ہے، اور SNR اور تصویر کے معیار کو بہتر بناتا ہے۔

جہاں دھاتی کھڑکیاں استعمال ہوتی ہیں۔

ان صلاحیتوں کی بدولت، دھاتی کھڑکیوں کو وسیع پیمانے پر تعینات کیا جاتا ہے جہاں بھی ماحول کا مطالبہ ہوتا ہے:

• دفاع اور ایرو اسپیس:میزائل کے متلاشی، سیٹلائٹ پے لوڈز، ہوا سے چلنے والے IR سسٹم—جہاں وائبریشن، تھرمل انتہائی، اور مضبوط EMI معمول ہیں۔ میٹالائزیشن تحفظ، سگ ماہی، اور تحفظ لاتی ہے۔

• اعلی درجے کی صنعتی اور تحقیق:ہائی پاور لیزرز، پارٹیکل ڈٹیکٹر، ویکیوم ویو پورٹ، کریوسٹٹس — ایسی ایپلی کیشنز جو مضبوط ویکیوم سالمیت، تابکاری رواداری، اور قابل اعتماد برقی انٹرفیس کا مطالبہ کرتی ہیں۔

• میڈیکل اور لائف سائنسز:مربوط لیزرز والے آلات (مثال کے طور پر، فلو سائٹو میٹر) جو بیم کو باہر جانے دیتے وقت لیزر کیویٹی کو سیل کرنا ضروری ہے۔

• مواصلات اور سینسنگ:فائبر آپٹک ماڈیولز اور گیس سینسرز جو سگنل پیوریٹی کے لیے EMI شیلڈنگ سے فائدہ اٹھاتے ہیں۔

کلیدی وضاحتیں اور انتخاب کا معیار

میٹالائزڈ آپٹیکل ونڈوز کی وضاحت یا جانچ کرتے وقت، توجہ مرکوز کریں:

1. سبسٹریٹ مواد- نظری اور جسمانی کارکردگی کا تعین کرتا ہے:

• BK7/K9 گلاس:اقتصادی نظر آنے کے لیے موزوں ہے۔

• فیوزڈ سلکا:UV سے NIR تک ہائی ٹرانسمیشن؛ کم CTE اور بہترین استحکام۔

• نیلم:انتہائی سخت، سکریچ مزاحم، اعلی درجہ حرارت کے قابل؛ سخت ماحول میں وسیع UV – وسط IR افادیت۔

• Si/Ge:بنیادی طور پر IR بینڈز کے لیے۔

2. صاف یپرچر (CA)- خطہ آپٹیکل چشموں کو پورا کرنے کی ضمانت دیتا ہے۔ دھاتی علاقے عام طور پر CA کے باہر (اور اس سے بڑے) ہوتے ہیں۔

3. میٹالائزیشن کی قسم اور موٹائی-

• Crاکثر روشنی کو روکنے والے یپرچرز اور آسنجن/بریزنگ بیس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

• Auسولڈرنگ/بریزنگ کے لیے اعلی چالکتا اور آکسیکرن مزاحمت فراہم کرتا ہے۔
  عام موٹائی: دسیوں سے لے کر سینکڑوں نینو میٹر، کام کے لیے موزوں۔

4. منتقلی- ٹارگٹ بینڈ (λ₁–λ₂) پر فیصد تھرو پٹ۔ اعلی کارکردگی والے ونڈوز سے تجاوز کر سکتے ہیں۔99%ڈیزائن بینڈ کے اندر (واضح یپرچر پر مناسب AR کوٹنگز کے ساتھ)۔

5. ہرمیٹیسٹی- بریزڈ ونڈوز کے لیے اہم؛ عام طور پر ہیلیم لیک ٹیسٹنگ کے ذریعے تصدیق کی جاتی ہے، جیسے کہ سخت رساو کی شرح کے ساتھ< 1 × 10⁻⁸ cc/s(atm He)۔

6. بریزنگ مطابقت- دھات کے اسٹیک کو منتخب فلرز (جیسے، AuSn، AgCu eutectic) سے گیلا اور اچھی طرح بانڈ ہونا چاہیے اور تھرمل سائیکلنگ اور مکینیکل دباؤ کا مقابلہ کرنا چاہیے۔

7. سطح کا معیار- سکریچ ڈیگ (مثال کے طور پر،60-40یا بہتر)؛ چھوٹی تعداد کم/ہلکے نقائص کی نشاندہی کرتی ہے۔

8. سطحی شکل- ہموار انحراف، عام طور پر دی گئی طول موج پر لہروں میں بیان کیا جاتا ہے (مثال کے طور پر،λ/4, λ/10 @ 632.8 nm); چھوٹی اقدار کا مطلب بہتر ہموار ہونا ہے۔

نیچے کی لکیر

میٹالائزڈ آپٹیکل ونڈوز کے گٹھ جوڑ پر بیٹھتی ہیں۔آپٹیکل کارکردگیاورمکینیکل/برقی فعالیت. وہ محض ٹرانسمیشن سے آگے بڑھتے ہیں، بطور خدمت کرتے ہیں۔حفاظتی رکاوٹیں، EMI شیلڈز، ہرمیٹک انٹرفیس، اور برقی پل. صحیح حل کا انتخاب کرنے کے لیے نظام کی سطح کے تجارتی مطالعہ کی ضرورت ہے: کیا آپ کو چالکتا کی ضرورت ہے؟ Brazed hermeticity؟ آپریٹنگ بینڈ کیا ہے؟ ماحولیاتی بوجھ کتنے شدید ہیں؟ جوابات سبسٹریٹ، میٹالائزیشن اسٹیک، اور پروسیسنگ روٹ کے انتخاب کو چلاتے ہیں۔

یہ بالکل اس کا مجموعہ ہے۔مائیکرو پیمانے پر درستگی(انجینئرڈ دھاتی فلموں کے دسیوں نینو میٹر) اورمیکرو پیمانے پر مضبوطی(دباؤ کے فرق اور وحشیانہ تھرمل جھولوں کے باوجود) جو میٹلائزڈ آپٹیکل ونڈوز کو ناگزیر بناتا ہے"سپر ونڈو"- نازک آپٹیکل ڈومین کو حقیقی دنیا کے سخت ترین حالات سے جوڑنا۔