1) İnfraqırmızı optikaya giriş
İnfraqırmızı optika 760 ilə 14.000 nm arasında dalğa uzunluğu diapazonunda işığı toplamaq, fokuslamaq və ya birləşdirmək üçün istifadə olunur. İQ radiasiyasının bu hissəsi daha sonra dörd fərqli spektral diapazona bölünür:
| Yaxın infraqırmızı diapazon (NIR) | 700 - 900 nm |
| Qısa Dalğalı İnfraqırmızı diapazon (SWIR) | 900 – 2300 nm |
| Orta Dalğa İnfraqırmızı diapazonu (MWIR) | 3000 – 5000 nm |
| Uzun Dalğalı İnfraqırmızı diapazon (LWIR) | 8000 – 14000 nm |
2) Qısa Dalğalı İnfraqırmızı (SWIR)
SWIR tətbiqləri 900 ilə 2300 nm diapazonunu əhatə edir. Obyektin özündən yayılan MWIR və LWIR işığından fərqli olaraq, SWIR, fotonların obyekt tərəfindən əks olunması və ya udulması mənasında görünən işığa bənzəyir və beləliklə, yüksək qətnamə təsviri üçün lazımi kontrastı təmin edir. Ətraf mühitin başlanğıc işığı və fon parlaqlığı (aka gecə parıltısı) kimi təbii işıq mənbələri SWIR-in belə emitentləridir və gecə xarici görüntü üçün əla işıqlandırma təmin edir.
Problemli və ya görünən işıqdan istifadə etməklə yerinə yetirilməsi qeyri-mümkün olan bir sıra proqramlar SWIR-dən istifadə etməklə mümkündür. SWIR-də təsvir edərkən su buxarı, yanğın tüstüsü, duman və silikon kimi bəzi materiallar şəffafdır. Bundan əlavə, görünəndə demək olar ki, eyni görünən rənglər SWIR istifadə edərək asanlıqla fərqləndirilə bilər.
SWIR görüntüləmə elektron lövhə və günəş batareyasının yoxlanılması, istehsal yoxlaması, müəyyən edilməsi və çeşidlənməsi, nəzarət, saxtakarlığa qarşı mübarizə, proses keyfiyyətinə nəzarət və s. kimi bir çox məqsədlər üçün istifadə olunur.
3) Orta Dalğa İnfraqırmızı (MWIR)
MWIR sistemləri 3-5 mikron diapazonunda işləyir. MWIR və LWIR sistemləri arasında qərar verərkən bir neçə amili nəzərə almaq lazımdır. Birincisi, rütubət və duman kimi yerli atmosfer komponentləri nəzərə alınmalıdır. MWIR sistemləri rütubətdən LWIR sistemlərinə nisbətən daha az təsirlənir, buna görə də onlar sahil nəzarəti, gəmilərin hərəkətinə nəzarət və ya limanın mühafizəsi kimi tətbiqlər üçün üstündür.
MWIR əksər iqlimlərdə LWIR-dən daha çox atmosfer ötürülməsinə malikdir. Buna görə də, MWIR ümumiyyətlə obyektdən 10 km məsafədən çox uzunmüddətli müşahidə proqramları üçün üstünlük təşkil edir.
Bundan əlavə, nəqliyyat vasitələri, təyyarələr və ya raketlər kimi yüksək temperaturlu obyektləri aşkar etmək istəyirsinizsə, MWIR daha yaxşı seçimdir. Aşağıdakı şəkildə görə bilərsiniz ki, isti egzoz şleyfləri MWIR-də LWIR-dən daha çox görünür.
4) Uzun Dalğalı İnfraqırmızı (LWIR)
LWIR sistemləri 8-14 mikron diapazonunda işləyir. Onlara yaxın otaq temperaturu obyektləri olan tətbiqlər üçün üstünlük verilir. LWIR kameraları günəşdən daha az təsirlənir və buna görə də açıq havada işləmək üçün daha yaxşıdır. Onlar adətən Fokal Plane Array mikrobolometrlərindən istifadə edən soyudulmamış sistemlərdir, baxmayaraq ki, soyudulmuş LWIR kameraları da mövcuddur və onlar Merkuri Kadmium Tellurium (MCT) detektorlarından istifadə edirlər. Bunun əksinə olaraq, MWIR kameralarının əksəriyyəti maye azot və ya Stirling dövrü soyuducudan istifadə edərək soyutma tələb edir.
LWIR sistemləri bina və infrastrukturun yoxlanılması, qüsurların aşkarlanması, qazın aşkarlanması və s. kimi çoxlu sayda tətbiq tapır. LWIR kameraları bədən istiliyinin tez və dəqiq ölçülməsinə imkan verdiyi üçün COVID-19 pandemiyası zamanı mühüm rol oynamışdır.
5) IR Substratların Seçilməsi Təlimatı
IR materialları infraqırmızı spektrdə yaxşı işləməyə imkan verən fərqli xüsusiyyətlərə malikdir. IR əridilmiş silisium, germanium, silisium, safir və sink sulfid/selenid, hər birinin infraqırmızı tətbiqlər üçün güclü tərəfləri var.
Sink Selenid (ZnSe)
Sink selenid sink və seleniumdan ibarət açıq-sarı, bərk birləşmədir. Sink buxarının və H2 Se qazının sintezi nəticəsində qrafit substratda təbəqələr şəklində əmələ gəlir. Aşağı udma dərəcəsi ilə tanınır və CO2 lazerləri üçün əla istifadəyə imkan verir.
| Optimal Transmissiya Aralığı | İdeal Tətbiqlər |
| 0.6 - 16μm | CO2 lazerləri və termometriya və spektroskopiya, linzalar, pəncərələr və FLIR sistemləri |
Germanium (Ge)
Germanium aşağı optik dispersiya ilə 4.024 qırılma indeksi ilə tünd boz dumanlı görünüşə malikdir. Knoop Hardness (kq/mm2): 780.00 ilə əhəmiyyətli bir sıxlığa malikdir və bu, çətin şəraitdə sahə optikası üçün yaxşı işləməyə imkan verir.
| Optimal Transmissiya Aralığı | İdeal Tətbiqlər |
| 2 - 16μm | LWIR - MWIR Termal görüntüləmə (AR örtüyü ilə örtüldükdə), möhkəm optik vəziyyətlər |
Silikon (S)
Silikon yüksək istilik tutumlu mavi-boz görünüşə malikdir, bu da onu yarımkeçirici sənayesi üçün lazer güzgüləri və silikon vaflilər üçün ideal edir. Onun sınma indeksi 3.42-dir. Silikon komponentləri elektron cihazlarda istifadə olunur, çünki onun elektrik cərəyanları digər keçiricilərlə müqayisədə silisium keçiricilərindən daha tez keçə bilir, Ge və ya ZnSe-dən daha az sıxdır. AR örtüyü əksər tətbiqlər üçün tövsiyə olunur.
| Optimal Transmissiya Aralığı | İdeal Tətbiqlər |
| 1.2 - 8μm | MWIR, NIR təsviri, IR spektroskopiyası, MWIR aşkarlama sistemləri |
Sink Sulfid (ZnS)
Sink Sulfid IR və görünən spektrdə yaxşı ötürən infraqırmızı sensorlar üçün əla seçimdir. Bu, adətən digər IR materialları ilə müqayisədə sərfəli seçimdir.
| Optimal Transmissiya Aralığı | İdeal Tətbiqlər |
| 0.6 - 18μm | LWIR - MWIR, görünən və orta dalğa və ya uzun dalğalı infraqırmızı sensorlar |
Substrat və əks etdirməyə qarşı örtük seçiminiz tətbiqinizdə hansı dalğa uzunluğunun əsas keçiriciliyi tələb etməsindən asılı olacaq. Məsələn, MWIR diapazonunda IR işığını ötürsəniz, germanium yaxşı seçim ola bilər. NIR tətbiqləri üçün sapfir ideal ola bilər.
İnfraqırmızı optikləri seçərkən nəzərə almaq istəyə biləcəyiniz digər spesifikasiyalara istilik xassələri və sınma indeksi daxildir. Substratın istilik xassələri onun istiliyə necə reaksiya verdiyini ölçür. Çox vaxt infraqırmızı optik elementlər geniş şəkildə dəyişən temperaturlara məruz qalır. Bəzi IR tətbiqləri də böyük miqdarda istilik yaradır. Bir IR substratının tətbiqiniz üçün uyğun olub olmadığını müəyyən etmək üçün indeks gradientini və istilik genişlənməsi əmsalını (CTE) yoxlamaq istəyəcəksiniz. Əgər verilmiş substrat yüksək indeks gradientinə malikdirsə, o, termal uçucu şəraitdə istifadə edildikdə suboptimal optik performansa malik ola bilər. Əgər yüksək CTE-yə malikdirsə, temperaturda böyük dəyişiklik nəzərə alınmaqla yüksək sürətlə genişlənə və ya büzülə bilər. İnfraqırmızı optikada ən çox istifadə olunan materiallar qırılma indeksinə görə çox dəyişir. Məsələn, Germanium, MgF üçün 1,413 ilə müqayisədə 4,0003 qırılma indeksinə malikdir. Bu geniş qırılma indeksinə malik substratların mövcudluğu sistem dizaynında əlavə rahatlıq verir. Bir IR materialının dispersiyası dalğa uzunluğuna görə dalğa uzunluğu indeksinin dəyişməsini, həmçinin xromatik aberasiyanı və ya dalğa uzunluğunun ayrılmasını ölçür. Dispersiyanın kəmiyyəti tərs olaraq, d dalğa uzunluğundakı sındırma indeksinin f və c xətlərindəki sınma indeksi arasındakı fərqə mənfi 1 nisbəti kimi müəyyən edilən Abbe nömrəsi ilə ölçülür. Substratın Abbe sayı 55-dən çox olarsa, o, daha az dispersdir və biz onu tac materialı adlandırırıq. Abbe sayı 55-dən aşağı olan daha dispersiv substratlara çaxmaq daşı materialları deyilir.
İnfraqırmızı optika proqramları
İnfraqırmızı optika 10,6 μm-də işləyən yüksək güclü CO2 lazerlərindən tutmuş gecə görüntülü termal görüntüləmə kameralarına (MWIR və LWIR diapazonları) və IR təsvirinə qədər bir çox sahədə tətbiqlərə malikdir. Onlar spektroskopiyada da vacibdir, çünki bir çox iz qazlarının müəyyən edilməsində istifadə olunan keçidlər orta infraqırmızı bölgədədir. Biz lazer xətti optikləri, eləcə də geniş dalğa boyu diapazonunda yaxşı performans göstərən infraqırmızı komponentlər istehsal edirik və təcrübəli komandamız dizayna tam dəstək və məsləhət verə bilər.
Paralight Optics, MWIR və LWIR kameralarında tətbiq tapan Silikon, Germanium və Sink Sulfiddən yüksək dəqiqlikli optik linzalar istehsal etmək üçün Tək Nöqtəli Almaz Tornalama və CNC cilalama kimi bir sıra qabaqcıl emal üsullarından istifadə edir. Biz 10 nm-dən az diapazonda 0,5 saçaqlı PV və pürüzlülükdən az dəqiqliyə nail ola bilirik.
Daha ətraflı spesifikasiya üçün, lütfən, bizimlə tanış olunkataloq optikasıvə ya əlavə məlumat üçün bizimlə əlaqə saxlayın.
Göndərmə vaxtı: 25 aprel 2023-cü il
