Diseño Geométrico por Computadora: De la Visión al Diseño
"La diversión del esparcimiento de la luz"
Martha Rosete-Aguilar
Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico
UNAM
e-mail: martha@aleph.cinstrum.unam.mx
Cuando la luz se esparce en una superficie rugosa puede haber una cantidad apreciable de luz reflejada a ángulos grandes de esparcimiento. El equipo usado para medir la luz esparcida se puede dividir en dos categorías: en la primera están aquellos que realizan un barrido angular de un detector que está colocado al final de un brazo que gira alrededor de la superficie y que mide únicamente la luz esparcida en un plano. En la segunda categoría están los instrumentos que utilizan un espejo para colectar la luz esparcida por la superficie y posteriormente ya sea que se mueva el detector en un plano o que se forme la imagen de la luz esparcida sobre un arreglo de detectores o un CCD. Para la primera categoría se presenta el problema de que solo se puede medir la luz esparcida en un plano. En la segunda categoría se presenta el problema de que el sistema óptico necesario para colectar la luz esparcida es complejo. La complejidad del sistema óptico se debe a dos factores: los ángulos de esparcimiento que hay que cubrir son grandes así como el tamaño de la mancha de luz con que se debe iluminar la superficie. Por tal motivo en la literatura se encuentra el diseño de un esparcímetro de este tipo trabajando en la región del infrarrojo en donde las aberraciones del sistema óptico son pequeñas comparadas con la longitud de onda. En este trabajo se presenta el diseño óptico y la construcción de un instrumento para medir la luz esparcida de una superficie rugosa bidimensional que utiliza un espejo elipsoidal para colectar la luz esparcida y un sistema óptico para enfocar la luz esparcida sobre un CCD. El instrumento fue diseñado para trabajar en la región del espectro visible entre 550nm y 830nm, por lo que es el primer instrumento de su categoría diseñado para trabajar en el espectro visible. La superficie rugosa bidimensional se coloca en el primer foco del espejo elipsoidal. Un sistema óptico formado por lentes se coloca cerca del segundo foco del espejo elipsoidal para colectar la luz esparcida por la superficie-2D en cada dirección, de tal manera que los rayos paralelos reflejados por la superficie-2D son enfocados sobre un detector CCD por el sistema óptico. Adicionalmente se presenta la calibración del instrumento y los resultados obtenidos para algunas superficies unidimensionales y bidimensionales.