ISO 9211 Óptica y fotónica - Recubrimientos ópticos

ISO 9211 Óptica y fotónica - Recubrimientos ópticos

Las propiedades ópticas de una superficie recubierta se caracterizan por valores espectrofotométricos. Estos valores se refieren a la energía transportada por las ondas electromagnéticas (luminosas o no) y varían según la longitud de onda, el ángulo de incidencia y el estado de polarización. También pueden producirse efectos adicionales debido a la dispersión.

ISO 9211 Óptica y fotónica - Recubrimientos ópticos

La dependencia funcional espectral suele indicarse incluyendo la longitud de onda entre paréntesis como parte del símbolo. La longitud de onda puede sustituirse por el número de onda o la energía del fotón.

Cuando se utiliza un recubrimiento con un ángulo de incidencia distinto de cero, sus propiedades dependen del estado de polarización de la radiación incidente y pueden influir en el estado de polarización resultante. En este caso, puede ser necesario especificar la orientación del vector de campo eléctrico con respecto al plano de incidencia.

Los recubrimientos se definen por su función, es decir, la naturaleza del cambio fundamental que logran en las propiedades superficiales. Un recubrimiento diseñado para realizar una función principal también puede incluir una o más funciones secundarias. Debe indicarse su importancia relativa con respecto a la función principal. Para aplicaciones visuales, una superficie puede caracterizarse mediante parámetros colorimétricos. Estos dependen de la fuente de iluminación de referencia, el observador de referencia y las propiedades ópticas de la superficie.

Los parámetros colorimétricos no forman parte de esta norma. Se incluyen ejemplos de defectos de recubrimiento en el Anexo A. Los métodos de ensayo para defectos superficiales se describen en la norma ISO 14997.

La norma “ISO 9211 Óptica y fotónica - Recubrimientos ópticos”, desarrollada por la Organización Internacional de Normalización (ISO), consta de las siguientes subsecciones desarrolladas bajo el mismo título:

  • La norma ISO 9211-1 Parte 1: Vocabulario define términos relacionados con los recubrimientos ópticos. Estos términos se dividen en cuatro clases:
    • Términos generales
    • Términos relacionados con las propiedades ópticas de una superficie recubierta
    • Términos de polarización
    • Más términos relacionados

Esta norma define el tratamiento superficial de componentes y sustratos, excluyendo la óptica oftálmica (vidrios), mediante la aplicación de recubrimientos ópticos y proporciona un formato estándar para su especificación. Define las características generales y, cuando corresponde, los métodos de ensayo y medición, pero no pretende definir el método de procesamiento.

  • ISO 9211-2 Parte 2: Propiedades Ópticas: La serie de normas ISO 9211 define especificaciones para recubrimientos ópticos, excluyendo la óptica oftálmica (vidrios). Especifica cómo determinar las propiedades ópticas de los recubrimientos y cómo representar gráficamente su caracterización espectral. Define propiedades generales y métodos de ensayo y medición cuando sea necesario, pero no pretende definir el método de procesamiento.

Al especificar las propiedades ópticas, se deben especificar los índices de refracción del medio incidente y del medio de emisión. También se debe especificar el estado de polarización de la radiación incidente si el ángulo de incidencia es distinto de cero o si se proporciona un rango de ángulos de incidencia. Si no se especifica la polarización, se asume radiación no polarizada. Las propiedades ópticas de un recubrimiento se deben determinar utilizando la formulación proporcionada y explicada en esta norma, proporcionando así una descripción completa del recubrimiento en términos de un conjunto mínimo de propiedades ópticas. Los parámetros de dispersión o colorimétricos, y otras propiedades ópticas similares, están sujetos a acuerdo entre el fabricante y el cliente, si corresponde. Si las propiedades ópticas del recubrimiento deben lograrse a una temperatura o rango de temperatura específico, esto se debe indicar mediante una nota.

Las condiciones de medición para la caracterización espectrofotométrica deben cumplir con las normas ISO 15368 e ISO 19962 o un método equivalente. Estas condiciones dependen del principio del método de medición y de los instrumentos utilizados (como el ángulo de incidencia, el estado de polarización, el rango espectral y el ancho de banda del haz de medición) y deben registrarse con el suficiente detalle para permitir la verificación de la medición.

  • La norma ISO 9211-3 Parte 3: Durabilidad ambiental especifica las categorías de uso general y estándar para recubrimientos ópticos, así como las pruebas ambientales necesarias para comprobar que los recubrimientos cumplen las especificaciones requeridas. Las propiedades mecánicas y químicas de los elementos ópticos recubiertos, y en general su durabilidad ambiental, pueden evaluarse mediante diversos métodos.

Los métodos de ensayo se describen generalmente en diversas secciones de las normas ISO 9022 e ISO 9211-4. Estos métodos se seleccionaron para proporcionar resultados significativos y representativos de la exposición real de los elementos ópticos en sus entornos operativos, como alternativa a los requisitos mínimos descritos en las normas ISO 9211-5 a ISO 9211-8, relacionados con el tipo de recubrimiento.

  • La norma ISO 9211-4 Parte 4: Métodos de ensayo específicos describe procedimientos de ensayo específicos para ensayos de durabilidad ambiental de recubrimientos, definidos en la norma ISO 9211-3 pero no descritos en otras referencias normativas. Estos se realizan normalmente en secuencia con otros ensayos de durabilidad ambiental, como se muestra en el Anexo A de la norma ISO 9211-3.

Antes y después de que una muestra recubierta (componente o muestra de control) se someta a cualquier inspección o prueba, debe limpiarse a fondo según sea necesario para eliminar suciedad, huellas dactilares, manchas y residuos similares. El período de almacenamiento recomendado es de un mínimo de 12 horas a temperatura ambiente después del recubrimiento, o según lo acordado entre el fabricante y el comprador.

Esta norma describe los siguientes métodos de prueba:

    • Pruebas de resistencia a la abrasión (método de acondicionamiento 01: abrasión)
    • Pruebas de adhesión (método de acondicionamiento 02: adhesión)
    • Prueba de trama cruzada (método de condicionamiento 03: trama cruzada)
    • Pruebas de solubilidad (método de acondicionamiento 04: solubilidad)
  • La norma "ISO 9211-5 Parte 5: Requisitos mínimos para recubrimientos antirreflectantes" describe los requisitos mínimos para los efectos ópticos y las propiedades mecánicas, químicas y ambientales de los recubrimientos antirreflectantes. Esta norma se aplica a recubrimientos antirreflectantes para aplicaciones ópticas. Esto permite al usuario basarse en datos numéricos definidos, mientras que el fabricante de películas delgadas tiene la opción de elegir el material y el método de producción.
    • La norma "ISO 9211-6 Parte 6: Requisitos mínimos para recubrimientos reflectantes" describe los requisitos mínimos para los efectos ópticos y las propiedades mecánicas, químicas y ambientales de los recubrimientos metálicos reflectantes. Esta norma se aplica a recubrimientos metálicos reflectantes a base de aluminio o plata para aplicaciones ópticas. Esto permite al usuario confiar en datos numéricos definidos, mientras que el fabricante de películas delgadas puede elegir los materiales y los métodos de producción.
    • La norma "ISO 9211-7 Parte 7: Requisitos mínimos para recubrimientos neutros de divisores de haz" describe los requisitos mínimos para las propiedades ópticas, mecánicas, químicas y ambientales de los recubrimientos neutros de divisores de haz. Esta norma se aplica a los recubrimientos neutros de divisores de haz para aplicaciones ópticas. Esto permite a los usuarios confiar en datos numéricos definidos, mientras que los fabricantes de películas delgadas tienen la opción de elegir los materiales y los métodos de producción.

    Los requisitos mínimos se aplican a los revestimientos neutros de divisores de haz. Los requisitos mínimos para todos los tipos de revestimiento se enumeran en las siguientes tablas:

      • Requisitos mínimos para todo tipo de revestimientos espaciadores de vigas no tensadas
      • Requisitos mínimos para los tipos de recubrimiento sin tensión D1 a D4
      • Requisitos mínimos para recubrimientos sin tensiones M1 y M2
      • Reflectancia y transmitancia de recubrimientos de divisores de haz neutro
  • La norma "ISO 9211-8 Parte 8: Requisitos mínimos para recubrimientos utilizados en óptica láser" describe los requisitos mínimos para las funciones ópticas de los recubrimientos ópticos, en particular su capacidad de gestión de la potencia láser y su resistencia a las tensiones mecánicas, químicas y climáticas. Esta norma se aplica a los recubrimientos ópticos utilizados en óptica láser. Esto permite a los usuarios confiar en datos numéricos definidos, mientras que los fabricantes de películas delgadas tienen la opción de elegir los materiales y los métodos de producción.
  • Esta norma cubre los componentes láser con tratamientos de superficie y sustratos definidos de acuerdo con las definiciones dadas en la norma ISO 9211-1.

    La serie de normas ISO 9211 es importante porque define los recubrimientos ópticos utilizados en elementos ópticos como lentes, espejos y ventanas, estableciendo especificaciones y terminología claras para ellos. Esta norma garantiza la consistencia, la calidad y el rendimiento en industrias que dependen de sistemas ópticos, como la aeroespacial, la defensa, los dispositivos médicos y las tecnologías de imagen.

    Estas normas se consideran importantes por las siguientes razones:

    • Estandarización de la terminología: estos estándares crean un lenguaje común para describir recubrimientos ópticos como recubrimientos antirreflectantes, altamente reflectantes, de división de haz y de filtros, lo que hace que la comunicación entre fabricantes, proveedores y clientes sea más clara y eficiente.
    • Determinación del rendimiento del recubrimiento óptico: permite a los usuarios determinar propiedades clave como:
      • Reflexión y transmitancia
      • fuerza
      • Resistencia ambiental (por ejemplo, contra la humedad, la abrasión o la radiación)

    Esto garantiza que los recubrimientos funcionen de manera confiable en las condiciones esperadas.

    • Interoperabilidad y compatibilidad: al adherirse al conjunto de normas ISO 9211, los componentes ópticos de diferentes fabricantes tienen más probabilidades de ser compatibles, lo que favorece la integración en sistemas más grandes sin necesidad de una adaptación especial.
    • Control de calidad y pruebas: Estas normas describen los procedimientos de prueba y los requisitos de rendimiento que ayudan a los fabricantes a mantener una calidad constante y a cumplir con las especificaciones del cliente. Esto es especialmente crucial en aplicaciones de alto riesgo, como la óptica militar, los satélites y la imagenología médica.
    • Seguridad y confiabilidad del producto: en áreas donde la precisión y la confiabilidad son fundamentales (por ejemplo, láseres en cirugía o telescopios en el espacio), estas normas garantizan que los recubrimientos no fallen o se deterioren inesperadamente.
    • Comercio global y cumplimiento: las normas ISO son reconocidas internacionalmente, por lo que el uso de las normas ISO 9211 ayuda a las empresas a:
      • Cumplimiento de normativas en diferentes países
      • Entrada más fácil a los mercados internacionales
      • Evite recertificaciones costosas

    Por lo tanto, las normas ISO 9211 son esenciales para garantizar un alto rendimiento, fiabilidad y consistencia en los recubrimientos ópticos en una amplia gama de aplicaciones. Facilitan una comunicación eficiente, mejoran la calidad del producto y facilitan el comercio y el cumplimiento normativo a nivel mundial.

    Nuestra organización, que lleva años apoyando a empresas de todos los sectores mediante una amplia gama de actividades de prueba, medición, análisis y evaluación, cuenta con un sólido equipo de empleados que siguen de cerca los avances científicos y tecnológicos globales y se mejoran constantemente. En este contexto, también ofrecemos servicios de prueba conforme a la norma ISO 9211 Óptica y Fotónica - Recubrimientos Ópticos.

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