Un diffusiomètre est un appareil de mesure de précision qui transmet l’énergie micro-ondes et lit les réflexions de la lumière renvoyée par une surface cible afin d’obtenir des données dimensionnelles. La lumière « rétrodiffusée » peut être lue sous forme de superpositions de tracés graphiques ou de couleurs de l’imagerie de la surface cible, permettant ainsi des observations et des mesures très précises. Cette technologie est utilisée en laboratoire, sur le terrain et dans les satellites pour de nombreuses applications scientifiques, industrielles et militaires. Certaines utilisations comprennent la mesure de la hauteur et du débit des vagues océaniques pour déterminer la direction et la vitesse du vent pour l’analyse et la surveillance des courants océaniques ; De plus, la diffusiométrie peut mesurer la topographie, les événements climatiques et météorologiques mondiaux, et la construction de microcircuits de précision et de nanotechnologie.
Les mesures du diffusiomètre sont effectuées dans des conditions défavorables, remplaçant les technologies inexactes qui peuvent être contrecarrées par des irrégularités allant de la couverture nuageuse aux défauts de l’équipement optique. L’utilisation d’impulsions micro-ondes fournit une rétroaction exacte du signal et du bruit, ce qui permet une collecte de données claire, fiable et reproductible. Les données obtenues à partir de cette technologie génèrent de nouveaux domaines de recherche pour les scientifiques dans de nombreux domaines, y compris les industries maritimes, où la diffusiométrie fournit des informations sur les conditions météorologiques, la pêche, la sécurité maritime et le climat mondial.
En utilisant des détecteurs optiques et des lasers de différentes longueurs d’onde, les diffusiomètres peuvent déterminer les caractéristiques optiques des surfaces et des substrats sous-jacents. La technologie au sol peut utiliser des réflecteurs paraboliques, des sous-systèmes de radiofréquence (RF), une électronique à fréquence intermédiaire (IF) et des unités d’acquisition de données. De tels systèmes peuvent surveiller les données de rétrodiffusion provenant de terrains tels que les forêts, le sol et la végétation.
Dans la fabrication, le diffusiomètre est utilisé dans la construction de semi-conducteurs qui nécessitent parfois des mesures au niveau atomique. Les semi-conducteurs possèdent de nombreuses couches qui nécessitent un alignement de précision jusqu’à l’échelle nanométrique. La métrologie, ou l’étude et le développement de systèmes de mesure, a adopté la scatterométrie, qui surpasse même la technologie de superposition d’imagerie réalisée avec des microscopes puissants. Plutôt que de superposer des images, les ingénieurs diffusent diverses longueurs d’onde de lumière sur les plaquettes semi-conductrices et mesurent leur réflectance bidirectionnelle à l’aide de logiciels et d’algorithmes. Cela permet des mesures exactes de désalignements infimes sans dépendre d’une optique ou d’un fonctionnement irrégulier du microscope.
La technologie du diffusiomètre permet une analyse rapide et non destructive des matériaux ou des surfaces par une analyse minutieuse de la lumière diffractée par rapport aux changements de la forme de la ligne d’une surface de diffusion périodique. Cette technologie est placée dans de nombreux satellites qui surveillent des sections efficaces radar uniformes, ou « bandes », de la surface du globe. Couplé à la technologie de cartographie, aux systèmes de communication et à d’autres services météorologiques ou de recherche et de sauvetage, cela permet d’afficher clairement tout, de l’humidité du sol aux événements volcaniques, dans des changements dimensionnels précis.
La fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle (BRDF) décrit la propriété matérielle de réflexion de la lumière à partir de surfaces réelles utilisées en optique, thermodynamique et informatique. Des innovations telles que le diffusiomètre à dôme permettent de mesurer plusieurs diffractions sous plusieurs angles d’incidence, y compris la lumière diffusée depuis les angles zénithal et azimutal. Cela permet une plus grande sensibilité dans la lecture de la structure de diffusion, permettant d’acquérir de plus grandes quantités de données en un temps plus court.