Optik Laboratuvarları

-A +A

TÜBİTAK UME Optik Laboratuvarları; bilimsel metroloji alanında temel olarak dört alt laboratuvarda çalışmalarını sürdürmektedir. Bu temel dört laboratuvar Dedektör Radyometri, Fotometri, Spektrofotometri ve Fiber Optik Laboratuvarı olarak adlandırılmaktadır. Optik Laboratuvarları, bilimsel metroloji alanında yürüttüğü çalışmalarına ek olarak 2012 yılı içerisinde; DPT Projesi kapsamında yenilenebilir enerji kaynaklarından en önemlisi olan güneş enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesinde kullanılan güneş panellerinin test edilmesi için altyapı oluşturma çalışmalarına başlamıştır. Bu projeyle; güneş enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi için kullanılan silikon ve ince film esaslı fotovoltaik panellerin IEC 61646 ve IEC 61215 standartlarına göre performans testlerinin yapılması için gerekli Fotovoltaik Performans Test Merkezi kurulması çalışmaları başlatılmıştır.

Optik Laboratuvarları’nın bilimsel metroloji alanında temel olarak dört alt laboratuvarda yürüttüğü çalışmalar şu şekilde özetlenebilir.

DEDEKTÖR RADYOMETRİ LABORATUVARI

Laboratuvarda 1064nm dalga boyunda optik enerji (J) ve 250nm - 2500nm dalga boyu aralığında tayfsal optik güç (W), duyarlılık (A/W) ve ışınım düzeyi (W/(m2·nm)) ölçümleri gerçekleştirilmektedir. Optik enerji ölçümleri izlenebilirliği yurtdışına kalibre ettirilen enerji ölçer dedektörlerle sağlanmaktadır.

Diğer radyometrik ölçümlerin izlenebilirliği ise laboratuvarda mevcut olan birincil seviye Düşük Sıcaklık Krayojenik Radyometre sistemi kullanılarak elde edilmektedir.

Atımlı lazerlerin optik enerji ölçümleri 1064nm dalga boyunda, 6mm - 8mm ışınım çapında ve 10 mJ - 150 mJ aralığında gerçekleştirilmektedir.

Tayfsal sürekli optik güç ölçümleri He-Ne, Ar+ ve Nd:YAG lazer dalga boylarında ve 250nm - 2500nm dalga boyu aralığında monokromatik ışınım kullanılarak 10 µW - 1 W arasında gerçekleştirilmektedir. Ölçümlerde transfer ve çalışma standardı olarak Si, Ge, InGaAs ve pyroelektrik radyometreler kullanılmaktadır. Bu radyometreler sayesinde aynı bölge aralığında kullanılan yarıiletken ve ısıl dedektörlerin tayfsal duyarlılık kalibrasyonları 1×10-4 A/W - 1,5 A/W aralıkta gerçekleştirilmektedir. Tayfsal ışınım düzeyi ölçümleri ise 250nm - 1100 nm dalga boyu aralığında monokromatik ölçüm düzeneği kullanılarak 1×10-4 W/m2 -  0,1 W/m2 arasında yapılabilmektedir.    

FOTOMETRİ LABORATUVARI

Laboratuvarda BIPM tarafından tanımlanan yedi SI birimden birisi olan ışık şiddeti birimi Kandela(cd) ve bu birimden türetilerek elde edilen ışık akısı (lm), aydınlık düzeyi (lx), parıltı (cd/m2), ışıksal etki (lx·s), ışık şiddeti (cd/lx) ve geri-yansıma katsayıları (cd/(lx·m2)) ölçülmektedir. Işık akısı izlenebilirliği yurtdışına kalibre ettirilen ışık kaynakları ile diğer fotometrik büyüklükler ise UME’nin radyometrik ölçeğine izlenebilir fotometrelerle sağlanmaktadır.

Fotometrik ölçüm düzeneği kullanılarak ışık şiddeti ölçümleri 1 cd - 10000 cd aralığında, aydınlık düzeyi ölçümleri 0,1 lx - 5000lx aralığında, ışıksal etki ölçümleri  10 lx·s -  4000lx·s aralığında ve parıltı ölçümleri ise 1 cd/m2 - 5000 cd/m2 aralığında referans fotometrelerle veya fotometrik ölçüm cihazları ile gerçekleştirilmektedir. Işık akısı ölçümleri 5 lm - 5000 lm aralığında toplama küresi yöntemine göre yapılmaktadır. Geri-yansıtıcı malzemelerin ışık şiddeti ve geri-yansıma katsayıları ise 2×10-4 cd/lx - 10000 cd/lx aralığında UME’de oluşturulan geri-yansıma ölçüm sistemi ile gerçekleştirilmektedir.

SPEKTROFOTOMETRİ LABORATUVARI

Laboratuvarda katı ve sıvı malzemelerin tayfsal yansıma, geçirgenlik ve soğurma özellikleri, spektrofotometre cihazlarının kalibrasyonları, sıvı ve katı malzemelerin renk parametreleri, renk ölçer cihazların kalibrasyonu ve parlaklık plakalarının kalibrasyonu yapılmaktadır.

Tayfsal düzgün ve dağınık yansıma/geçirgenlik özellikleri 250 nm - 1800 nm dalga boyu aralığında monokromatör tabanlı ölçüm düzeneği kullanılarak 0,1 - 1,0 yansıma ve 0,001 - 1,0 geçirgenlik aralıklarında gerçekleştirilmektedir.

Spektrofotometre cihazlarının dalga boyu ve fotometrik doğruluk kalibrasyonları 240 nm - 900 nm dalga boyu ve 0,0 Abs - 3,0 Abs soğurma aralığında referans katı ve sıvı filtreler kullanılarak elde edilmektedir.

CIE renk parametrelerinin hesaplanmasında (XYZ, Yxy ve L*a*b*) standart ölçüm koşulları (d:8°, d:0° ve 0°:45°) ve gözlemciler (2° ve 10°) kullanılmaktadır. Parlaklık ölçümleri 20°, 60° ve 85° standart açılarda gerçekleştirilmektedir.

Tayfsal yansıma, renk ve parlaklık ölçümleri izlenebilirlikleri yurtdışından, diğer spektrofotometrik ölçümlerinin izlenebilirlikleri ise UME radyometrik ölçeğinden elde edilmektedir.

FİBER OPTİK LABORATUVARI

Laboratuvarda tek modlu optik fiber için fiber güç (W), zayıflatma (dB), kayıp (dB/km) ve uzunluk ölçümleri (m) gerçekleştirilmektedir. Tek modlu optik fiber için güç ve zayıflatma ölçümleri; 1310 nm ve 1550 nm dalga boylarında 10 mW ile 380  mW güç ve 0,00 dB - 15,00 dB zayıflatma aralığında UME radyometrik ölçeğine izlenebilir küre radyometre transfer standardı, InGaAs detektörler, güç metre ve zayıflatıcı cihazlarıyla yapılmaktadır.

Buna ilave olarak tek modlu Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) cihazlarının tayfsal kayıp kalibrasyonları 1300 nm - 1325 nm ve 1530 nm - 1570 nm tayf aralığında IEC60793-1-40 standardına göre labotaruvarda karakterize edilmiş Fiber Optik Zayıflatma Standartlarıyla, mesafe ekseni kalibrasyonu da yine laboratuvarda karakterize edilen ve 10 tekrarlı geçiş üreten tekrarlı geciktirme hattı kullanılarak sağlanmaktadır.

OTDR kalibrasyonları IEC 61746 standardına göre gerçekleştirilirken, fiber optik güç ölçüm ve kalibrasyonlarında dikkate alınan standard ise IEC 61315’tir.

Fotoğraflar