Close up of industrial inspection equipment

Métrologie optique

La métrologie optique comprend l’interférométrie et d’autres techniques sophistiquées qui peuvent être utilisées pour évaluer les dimensions, les propriétés de surface, la température et l’alignement avec précision et rendement. De nombreux secteurs et applications s’appuient sur ces techniques de mesure sans contact basées sur la lumière pour le contrôle qualité, la conception de produits et l’optimisation de processus.

Measuring system in an offset printing machine

À quoi ressemble un système de métrologie optique et comment fonctionne-t-il ?

La métrologie optique englobe de nombreuses techniques qui utilisent la lumière pour mesurer et analyser diverses propriétés d’objets ou de matériaux. Des mesures, inspections et analyses précises pour diverses applications scientifiques, industrielles et technologiques sont possibles grâce à la manière unique dont la lumière interagit avec les matériaux.

En général, les approches de métrologie optique suivent ces étapes :

L'éclairage

Une source de lumière, souvent un laser ou un autre émetteur de lumière cohérent, est utilisée pour éclairer l’objet. Des éléments optiques tels que des guides de lumière à fibres optiques, des lentilles, des miroirs ou des séparateurs de faisceaux peuvent être utilisés pour contrôler et diriger le trajet lumineux utilisé pour l’éclairage.

Interaction

Lorsque la lumière interagit avec l’objet, ses caractéristiques l’amènent à changer de différentes manières. Cela peut modifier la façon dont la lumière est réfléchie, réfractée ou absorbée, ce qui crée des changements dans l’intensité, la longueur d’onde, la phase ou la polarisation de la lumière.

Détection

Les détecteurs ou capteurs capturent la lumière modifiée après son interaction avec l’objet. La mesure des modifications des propriétés de la lumière fournit des informations importantes sur les propriétés de l’objet.

Techniques de métrologie optique

Interférométrie

L’interférométrie utilise les modèles d’interférence générés par les ondes lumineuses pour déterminer les profils de surface, la planéité, l’épaisseur, la qualité optique et d’autres caractéristiques d’un objet.

Spectroscopie

En mesurant les interactions entre la lumière et la matière, la spectroscopie peut être utilisée pour identifier la composition chimique, les structures moléculaires et les propriétés des matériaux en fonction des modèles d’absorption, d’émission ou de diffusion de la lumière.

Triangulation optique

La triangulation optique combine les principes de la géométrie et de l’optique pour mesurer les distances ou évaluer les profils de surface des objets. Elle consiste à projeter un motif lumineux sur une surface, puis à analyser la géométrie de la lumière réfléchie ou diffusée.

Applications typiques pour la métrologie optique

Grâce à sa capacité à fournir des mesures précises et exactes, une grande variété d’industries et de domaines scientifiques s’appuient sur la métrologie optique. Quelques domaines d’application importants incluent :

Circuit board with computer chip
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Semi-conducteurs

La métrologie optique est essentielle dans les processus de lithographie, où elle assure un alignement et une caractérisation précis des modèles sur les plaquettes semi-conductrices. Des techniques telles que la mesure des dimensions critiques optiques (OCD) sont utilisées pour préserver la précision des motifs à l’échelle nanométrique créés sur les plaquettes.

Drops on feather with rainbow colors
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Production alimentaire

La spectroscopie est utilisée pour fournir des analyses rapides, non destructives et précises pour la production alimentaire. Cela permet de garantir la qualité, la sécurité, l’authenticité et la conformité aux normes réglementaires des aliments.

Robots operating in a manufacturing environment
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Automatisation industrielle

Dans les environnements de fabrication, la métrologie optique facilite les mesures précises, l’inspection automatisée, le contrôle qualité et l’optimisation des processus. Cela permet non seulement d’augmenter le rendement, de réduire les erreurs et d’améliorer la qualité des produits sur les chaînes de production automatisées, mais aussi d’atteindre les objectifs de l’Industrie 4.0 et des initiatives de fabrication intelligente.

Offshore construction platform for production oil and gas
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Pétrole et énergie

La métrologie optique peut être utilisée pour la détection de niveau, ce qui est essentiel pour gérer les stocks, optimiser la production, garantir la sécurité et se conformer aux réglementations de l’industrie pétrolière. La surveillance précise des niveaux de pétrole permet des opérations efficaces à travers les différentes phases d’extraction du pétrole ainsi que pendant les processus de raffinage, de transport et de stockage.

Fibroblasts labeled with fluorescent dyes
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Sciences de la vie

Dans les sciences de la vie, les techniques de métrologie optique incluent la tomographie par cohérence optique (OCT) pour l’imagerie non invasive, la microscopie à fluorescence pour l’étude des molécules à l’intérieur des cellules et les pinces optiques pour la manipulation précise des cellules et des particules. Ces méthodes sont utilisées pour diagnostiquer les maladies, étudier les cellules et effectuer des recherches biomédicales à micro-échelle.

Small combat aircraft on the runway
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Défense et aérospatiale

La métrologie optique est cruciale dans les applications de défense et aérospatiales. Elle garantit la précision dans la fabrication, évalue la qualité de surface et aligne les systèmes optiques dans les structures critiques telles que les satellites et les missiles. Les composants optiques permettent des mesures sans contact et contribuent à l’évaluation précise des distances et des formes. La technologie joue un rôle clé dans les tests, la validation et l’étalonnage, améliorant la sécurité et les performances globales des équipements de défense et aérospatiaux dans différents environnements.

Verre spécial en métrologie optique

Les composants et sous-ensembles en verre technique de SCHOTT – y compris les guides de lumière à fibre optique, les matériaux et composants optiques et les emballages hermétiques – sont essentiels pour faire progresser la détection optique et la métrologie, où la précision et l’exactitude sont primordiales. Nos matériaux en verre technique sont conçus pour posséder des combinaisons uniques de propriétés optiques, telles qu’une faible dispersion et une transmission élevée, ce qui permet d’utiliser des capteurs et des instruments de mesure de pointe. En facilitant la manipulation de la lumière, les verres et composants techniques permettent une détection avancée du signal et des mesures précises.

Production de guides de lumière à fibre optique

Produits SCHOTT pour la métrologie optique et la détection

Fibres optiques

Les faisceaux de fibres optiques jouent un rôle crucial dans la métrologie optique en transportant la lumière d’une source vers un appareil de mesure ou d’un objet à examiner vers un détecteur. Qu'il s'agisse de guider la lumière et les images dans un coin, hors d'un espace restreint ou loin d'une zone chaude, sombre ou difficile, la fibre optique est cruciale pour les technologies les plus avancées au monde.

Produits

Verre et filtre optique

Nous proposons une large gamme de verres optiques et de verres filtrants conçus pour les applications de mesure de précision. Nos plus de 120 verres optiques conviennent aux lentilles, miroirs et autres composants des systèmes d'imagerie de haute précision. Les verres filtrants spéciaux de SCHOTT® contrôlent la transmission de la lumière et isolent certaines longueurs d'onde, notamment les filtres passe-bande, passe-longue, passe-courte, multibande et à amplification de contraste.

Produits

Composants optiques et revêtements

SCHOTT propose des composants optiques et des revêtements conçus avec précision qui améliorent la précision des mesures. Les objectifs et miroirs fabriqués garantissent une excellente qualité d’image, essentielle pour la métrologie de haute précision. Les revêtements avancés SCHOTT peuvent aider à minimiser les réflexions, améliorer la transmission lumineuse et réduire les interférences de surface, garantissant des mesures précises avec une distorsion minimale.

Produits

Emballage hermétique pour capteurs optiques

L’emballage et les composants électriques garantissent la fiabilité et la fonctionnalité des capteurs optiques et des appareils de métrologie. Les emballages scellés sous vide protègent de l’humidité, de la poussière, des vibrations et des interférences lumineuses, assurant un alignement précis pour des mesures précises. SCHOTT propose des boîtiers hermétiques, des connecteurs et des couvercles de lentilles sur mesure pour les capteurs UV/VIS/IR.

Produits